Representation of different spacial dimensions via LearnSomething
When someone mentions “different dimensions,” we tend to think of things like parallel universes — alternate realities that exist parallel to our own, but where things work or happened differently. However, the reality of dimensions and how they play a role in the ordering of our Universe is really quite different from this popular characterization.
To break it down, dimensions are simply the different facets of what we perceive to be reality. We are immediately aware of the three dimensions that surround us on a daily basis – those that define the length, width, and depth of all objects in our universes (the x, y, and z axes, respectively).
Beyond these three visible dimensions, scientists believe that there may many more. In fact, the theoretical framework of Superstring Theory posits that the universe exists in ten different dimensions. These different aspects are what govern the universe, the fundamental forces of nature, and all the elementary particles contained within.
The first dimension, as already noted, is that which gives it length (aka. the x-axis). A good description of a one-dimensional object is a straight line, which exists only in terms of length and has no other discernible qualities. Add to it a second dimension, the y-axis (or height), and you get an object that becomes a 2-dimensional shape (like a square).
The third dimension involves depth (the z-axis), and gives all objects a sense of area and a cross-section. The perfect example of this is a cube (looking at the above image may help), which exists in three dimensions and has a length, width, depth, and hence volume. Beyond these three lie the seven dimensions which are not immediately apparent to us, but which can be still be perceived as having a direct effect on the universe and reality as we know it.
Comprendre un univers dimensionnel 10
Posté le 10 décembre 2014 par contributeur FQtQ en physique
Représentation de différentes dimensions spacial via LearnSomething
Lorsque quelqu'un mentionne "différentes dimensions", nous avons tendance à penser à des choses comme des univers parallèles — alternent des réalités qui existent parallèlement à la nôtre, mais où les choses fonctionnent ou qui s'est passé différemment. Cependant, la réalité des dimensions et comment ils jouent un rôle dans l'ordonnancement de notre univers est vraiment très différente de cette qualification populaire.
Pour le décomposer, les dimensions sont tout simplement les différentes facettes de ce que nous percevons comme réalité. Nous sommes immédiatement au courant des trois dimensions qui nous entourent au quotidien – ceux qui définissent la longueur, largeur et profondeur de tous les objets dans notre univers (le x, y et z haches, respectivement).
Au-delà de ces trois dimensions visibles, les scientifiques croient qu'il ya peut-être beaucoup d'autres. En effet, le cadre théorique de la théorie des supercordes postule que l'univers existe dans dix différentes dimensions. Ces différents aspects sont ce qui régissent l'univers, les forces fondamentales de la nature et toutes les particules élémentaires contenues dans.
La première dimension, comme indiquée précédemment, est que ce qui lui donne longueur (aka. l'axe des abscisses). Une bonne description d'un objet unidimensionnel est une ligne droite, qui existe uniquement en termes de longueur et n'a aucun autres qualités perceptibles. Ajoutez à cela une deuxième dimension, l'axe des ordonnées (ou hauteur), et vous obtenez un objet qui devient une forme bidimensionnelle (comme un carré).
La troisième dimension implique de profondeur (l'axe z) et tous les objets du donne un sentiment d'espace et d'un échantillon représentatif. Le parfait exemple de cela est un cube (en regardant l'image ci-dessus peut aider), qui existe en trois dimensions et une longueur, la largeur, la profondeur et par conséquent volume. Au-delà de ces trois mensonge les sept dimensions qui ne sont pas immédiatement évident pour nous, mais qui peut être encore être perçu comme ayant un effet direct sur l'univers et la réalité telle que nous la connaissons.
Apprendre à connaître les autres Dimensions :
Les scientifiques croient que la quatrième dimension est temps (nous savons déjà celui-ci, pour la plupart), qui régit les propriétés de tous les éléments connus à un moment donné. Ainsi que les trois autres dimensions, sachant la position d'un objet dans le temps est essentiel pour avoir comploté sa position dans l'univers. Les autres dimensions sont où les possibilités plus profondes entrent en jeu, et expliquant leur interaction avec les autres, c'est où les choses deviennent particulièrement délicates pour les physiciens.
Selon la théorie des supercordes, les dimensions des cinquième et sixième sont où la notion de mondes possibles se pose. Si nous pouvions voir à à la cinquième dimension, nous verrions qu'un monde légèrement différent de notre propre qui nous donnerait un moyen de mesurer la similitude et les différences entre notre monde et d'autres possibles.
Source de l'image
En sixième, nous verrions un avion des mondes possibles, où nous pourrions comparer et positionner tous les univers possibles qui commencent par les mêmes conditions initiales que celui-ci (c'est-à-dire le Big Bang). En théorie, si vous pouvez maîtriser la cinquième et sixième dimension, vous pourriez voyager dans le temps ou aller à différents futurs.
Dans la septième dimension, vous avez accès à des mondes possibles qui commencent avec des conditions initiales différentes. Alors que dans la cinquième et la sixième, les conditions initiales étaient le même sable ultérieur actions étaient différentes, ici, que tout est différent dès le début des temps. La huitième dimension nous donne à nouveau un plan de telles histoires des univers possibles, dont chacun commence par différentes conditions initiales et ramifie infiniment (donc pourquoi ils sont appelés infinis).
Dans la neuvième dimension, nous pouvons comparer toutes les histoires des univers possibles, en commençant par toutes les lois possibles différents de la physique et les conditions initiales. Dans la dixième et dernière dimension, nous arrivons au point où tout possibles et imaginables est couvert. Au-delà de cela, rien ne peut être imaginé par nos humbles mortels, qui rend la limitation naturelle de ce que nous pouvons concevoir en termes de dimensions.
Donner un sens de la théorie :
L'existence de ces six aspects supplémentaires dont nous ne pouvons pas percevoir est nécessaire pour la théorie des cordes pour leur être cohérence dans la nature. Le fait que nous pouvons percevoir que quatre dimensions d'espace peuvent s'expliquer par l'un des deux mécanismes : soit les dimensions supplémentaires sont compactes à très petite échelle, ou bien notre monde peut-être vivre sur une sous-variété tridimensionnelle correspondant à une brane, sur lequel toutes les particules connues, sans compter que la gravité serait restreinte (aka. brane théorie).
L'existence de dimensions supplémentaires est expliquée à l'aide de la variété de Calabi-Yau, dans lequel toutes les propriétés intrinsèques des particules élémentaires sont cachées.
Si les dimensions supplémentaires sont compactes, extra six dimensions doivent être sous la forme d'une variété de Calabi-Yau (illustrée à droite). Bien qu'imperceptible que nos sens sont concernés, ils auraient régi la formation de l'univers depuis le début. Donc pourquoi les scientifiques croient que scrutant à travers le temps, à l'aide de télescopes au spot de lumière depuis les débuts de l'univers (c'est-à-dire des milliards d'années), ils pourraient être en mesure de voir comment l'existence de ces dimensions supplémentaires puisse avoir influencé l'évolution du cosmos.
Tout comme autres candidats pour une théorie unificatrice grande – aka la théorie du tout (TOE) – la croyance que l'univers est constitué de dix dimensions (ou plus, selon quel modèle de la théorie des cordes que vous utilisez) est une tentative de réconcilier le modèle standard de la physique des particules avec l'existence de la gravité. En bref, c'est une tentative pour expliquer comment tous connus des forces (gravité, électromagnétisme, les faibles électromagnétiques et la force forte) au sein de notre univers interagissent, et fonctionnement d'autres univers possibles eux-mêmes.
Pour plus d'informations, voici un article sur l'univers aujourd'hui abou tparallel univers, et un autre sur un univers parallèle, ils ont constaté que les scientifiques pensaient n'existe pas réellement. Il y a aussi quelques autres grandes ressources en ligne. Il y a une superbe vidéo qui explique les dix dimensions en détail. Vous pouvez aussi consulter le site web de PBS pour l'univers élégant de voir la TV. Il a une grande page sur les dix dimensions.
Vous pouvez également écouter Astronomy Cast. Vous pourriez trouver épisode 137 la grande Structure de l'échelle de l'univers assez intéressant.
Getting to Know the Other Dimensions:
Scientists believe that the fourth dimension is time (we already know this one, for the most part), which governs the properties of all known matter at any given point. Along with the three other dimensions, knowing an object’s position in time is essential to plotting its position in the universe. The other dimensions are where the deeper possibilities come into play, and explaining their interaction with the others is where things get particularly tricky for physicists.
According to Superstring Theory, the fifth and sixth dimensions are where the notion of possible worlds arises. If we could see on through to the fifth dimension, we would see a world slightly different from our own that would give us a means of measuring the similarity and differences between our world and other possible ones.
In the sixth, we would see a plane of possible worlds, where we could compare and position all the possible universes that start with the same initial conditions as this one (i.e. the Big Bang). In theory, if you could master the fifth and sixth dimension, you could travel back in time or go to different futures.
In the seventh dimension, you have access to the possible worlds that start with different initial conditions. Whereas in the fifth and sixth, the initial conditions were the same sand subsequent actions were different, here, everything is different from the very beginning of time. The eighth dimension again gives us a plane of such possible universe histories, each of which begins with different initial conditions and branches out infinitely (hence why they are called infinities).
In the ninth dimension, we can compare all the possible universe histories, starting with all the different possible laws of physics and initial conditions. In the tenth and final dimension, we arrive at the point in which everything possible and imaginable is covered. Beyond this, nothing can be imagined by us lowly mortals, which makes it the natural limitation of what we can conceive in terms of dimensions.
Making Sense of the Theory:
The existence of these additional six dimensions which we cannot perceive is necessary for String Theory in order for their to be consistency in nature. The fact that we can perceive only four dimensions of space can be explained by one of two mechanisms: either the extra dimensions are compactified on a very small scale, or else our world may live on a 3-dimensional submanifold corresponding to a brane, on which all known particles besides gravity would be restricted (aka. brane theory).
The existence of extra dimensions is explained using the Calabi-Yau manifold, in which all the intrinsic properties of elementary particles are hidden. Credit: A Hanson
If the extra dimensions are compactified, then the extra six dimensions must be in the form of a Calabi–Yau manifold (shown right). While imperceptible as far as our senses are concerned, they would have governed the formation of the universe from the very beginning. Hence why scientists believe that peering back through time, using telescopes to spot light from the early universe (i.e. billions of years ago), they might be able to see how the existence of these additional dimensions could have influenced the evolution of the cosmos.
Much like other candidates for a grand unifying theory – aka the Theory of Everything (TOE) – the belief that the universe is made up of ten dimensions (or more, depending on which model of string theory you use) is an attempt to reconcile the standard model of particle physics with the existence of gravity. In short, it is an attempt to explain how all known forces (gravity, electromagnetism, the electromagnetic weak and strong force) within our universe interact, and how other possible universes themselves might work.
For additional information, here’s an article on Universe Today abou tparallel universes, and another on a parallel universe scientists thought they found that doesn’t actually exist. There are also some other great resources online. There is a great video that explains the ten dimensions in detail. You can also look at the PBS web site for the TV show Elegant universe. It has a great page on the ten dimensions.
You can also listen to Astronomy Cast. You might find episode 137 The Large Scale Structure of the Universe pretty interesting.
Provided by Matt Williams of Universe Today
