Существует ли пятое измерение?

Как известно из школьной программы, пространство имеет три измерения, а время одно. Но так ли это на самом деле? Существующая классическая физика принимает это априори, строя, исходя из этого, фундаментальные выводы. Однако, ученые Вирджинского политехнического института не согласны с такой постановкой вопроса. Возможно существование дополнительных измерений, которые пока нам не известны, считают они. Уже разработаны и методы их поиска, которые в ближайшем будущем, возможно, произведут переворот в области наших представлений о времени и пространстве.

Смысл исследований основан на предположении наличии пятого измерения, которое имеет ничтожно малые размеры (около 10-9 нм). По своим параметрам оно должно походить на скрученное состояние вселенной во времена Большого взрыва.

В надежде доказать факт наличия дополнительного измерения, группа ученых активно занимается поиском самых первых черных дыр, которые при взрыве должны генерировать импульсы высокой частоты, детектируемые на Земле. Согласно теории именно черные дыры составляли основу вселенной на втором этапе после Большого взрыва. Но со временем они исчезают, теряя свою массу и сжимаясь. Утверждается, что если черная дыра имеет размеры больше дополнительного измерения, то она обволакивает его. Как только дыра сжимается до размеров пятого измерения, она с трудом натягивается на него, и в конечном итоге может лопнуть, вызвав взрыв. Именно эти взрывы и производят ВЧ-импульсы (высокочастотные импульcы).

Для их детектирования ученые сконструировали 8-метровый радиотелескоп в Монтгомеришире (графство Уэльса), способный фиксировать взрывы черных дыр на расстоянии 300 световых лет.

Аналогичная установка уже имеется на юго-западе Северной Каролины. Наличие двух телескопов поможет избежать ошибок (человеческий фактор) в случае, если излучение будет действительно зафиксировано.

Одной из причин поиска дополнительного измерения является «струнная теория» - направление математической физики, изучающее динамику не точечных частиц, как большинство разделов физики, а одномерных протяжённых объектов, так называемых струн. В рамках этой теории постулируется, что все фундаментальные частицы и их фундаментальные взаимодействия возникают в результате колебаний и взаимодействий ультрамикроскопических струн, длина которых составляет порядка 10-35 м (планковская длина). Данный подход, с одной стороны, позволяет избежать таких трудностей квантовой теории поля, как необходимость перенормировки, а с другой стороны, приводит к более глубокому взгляду на структуру материи, сил и самого пространства-времени, поскольку язык теории струн подходит для описания как микроскопического мира (область применения квантовой механики), так и макроскопического мира (область применения общей теории относительности). Согласно теории существует, по крайней мере, еще 10 дополнительных измерений. Но для подтверждения своей работоспособности она крайне нуждается в факте их наличия.

Проект поиска ВЧ-имульсов будет действовать около 5 лет. На помощь ему в скором времени должен прийти большой адронный коллайдер – гигантский ускоритель частиц, построенный недалеко от Женевы, Швейцария.