2019-ben a Juhari Zsuzsanna-díj különdíjában, 2020-ban elismerő oklevélben részesült tudományos és fantasztikus univerzum

Többdimenziós világok

Parallaxis Podcast #49

2021. április 29. - Parallaxis Podcast

Előre-hátra, jobbra-balra, föl-le. Ezek, illetve ezek különböző kombinációi a lehetőségeink, ha mozogni szeretnénk a minket körbevevő világban. Ha még az időt is hozzávesszük, amit talán épp csak annyi különböztet meg a másik három iránytól, hogy erre csak egyfelé lehet haladni, azt mondhatjuk, hogy egy 3+1 dimenziós téridőben élünk. Mást el sem tudunk képzelni, ezzel fölösleges is áltatnunk magunkat. De azért egy kicsit próbálkozzunk mégis! Ha mondjuk 2+1 dimenzióban lakó síkbeli lények lennénk például egy kocsmaterasz asztallapján, vajon mit érzékelnénk a világból? Alighanem a síkunkban történő jelenségeket lényegében tökéletesen megértenénk, fel tudnánk állítani az ottani élet játékszabályait. Vagyis lenne valamiféle "geometriánk", sőt "fizikánk" is de persze magukat a kétdimenziós objektumokat is teljesen másként tudnánk csak megkülönböztetni, mint ahogy idekintről a harmadik dimenzióból a lapra lenézve tesszük. Hiszen ha magában a síkban élnénk, mindenből csak szakaszokat látnánk, az "élükről" érzékelnénk az alakzatokat. Egy síkidom jellegét például csak úgy ismerhetnénk föl, hogy körbejárjuk, és megnézzük, hogy ezalatt időben hogyan változik a látszólagos ívhossza. Ami pedig a kétdimenziós biológiát illeti, a világ legtermészetesebb dolga lenne nekünk például, hogy minden összefüggő lény ősszájú kell, hogy legyen, vagyis a bekebelezett táplálék ugyanott kell, hogy kijöjjön, mint ahol bement: Packman szétesne két részre, ha külön kimenetet is terveznénk rá. De ha nem lennénk "sík hülyék", idővel egy elég konzisztens kis elméletet össze tudnánk barkácsolni e furcsa világról, s nem is nagyon érnének meglepetések. Egészen addig, amíg egy háromdimenziós lény rá nem tenne mondjuk egy korsó sört sík teraszasztal-világunkra. Az maga volna a legelborultabb science fiction a kétdimenziós lények kultúrtörténetében.

parapod_ep49.jpg

Ugyanis mit vennénk észre akkor? Mivel el sem tudnánk képzelni más irányt, mint a jobbra-balra, előre-hátra, s azt feltételeznénk korábbi tapasztalataink alapján, hogy a síkban érvényben van az anyagmegmaradás (ami a síkon van, az a síkon is marad), ezért a söröskorsó kerek aljának megjelenését a világban nem tudnánk máshogy értelmezni, mint hogy egyszer csak a semmiből megjelent egy alakzat. Több irányból megvizsgálva megállapítanánk, hogy az alakzat egy kör. Innentől kezdve ráadásul a kör többször is a semmivé válna, majd újra és újra felbukkanna, időben nagyjából periodikusan. (Nem tudnánk, hogy arról van szó, hogy egy karanténból kiszabadult háromdimenziós pesti polgár emelgeti időről időre a szájához a korsót, s helyezi vissza az asztalra.) Hosszas okoskodás után a lapos elméleti fizikusok arra következtetnének, hogy vagy kénytelenek feladni az anyag és energia megmaradására felállított eddigi elméleteiket, vagy kénytelenek azokat általánosítani, bevezetni egy elképzelhetetlen, absztrakt, de matematikailag leírható harmadik térdimenziót, ahova a rejtélyes körlap időről időre kiemelkedik, s ahonnan aztán újra visszatér. Az állítás természetesen nehezen, nagyon nehezen lenne igazolható, s a síkbeli tudósok arra kényszerülnének, hogy mindenféle precíz módszerekkel elkezdják méricskélni saját síkbeli világukat, hátha azon is vannak valamiféle ici-pici harmadik irányú dimbek-dombok. Ehhez nagyon apró vonalzókra, mérőszalagokra volna szükségük, melyekkel például megmérhetnék, hogy nagyon-nagyon pici körök átmérője és kerülete hogy aránylik egymáshoz: erre ugyanis más értéket kapnának egy hepehupás felszínen, mint egy síklapon. Annak ellenére, hogy agyuk teljes mértékben a síkbeli életre huzalozódott, pontos méréseikkel, ha elég ügyesek, képesek lennének levonni a helyes következtetést, hogy lapos világuknak van egy szinte észrevehetetlen, de mégis mérhető harmadik irányú kiterjedése, s megsejthetnék, hogy akkor a rejtélyes körlap is valamiféle más, "párhuzamos síkvilágokon" keresztülhaladva érkezhetett hozzájuk.

Térbeli lényekként is azt halljuk, hogy a szintén háromdimenziósnak tűnő elméleti fizikusok gyakran beszélnek "extra dimenziókról": van aki négy, van aki tíz, tizenegy, vagy akár huszonhat dimenziót talál kényelmesnek ahhoz, hogy elegánsan meg tudja fogalmazni a szemlátomást csak 3+1-es világunk egyes tulajdonságait. De valóban szükséges ez? A mi világunkban is akadnak "söröskorsó-jelenségek", amelyek egyértelműen kikényszerítik az extra dimenziók bevezetését, vagy mindez csupán az elegáns matematikai elméleteket kedvelő kutatók szellemi játéka? A helyzet nem olyan egyszerű. A rövid válasz az, hogy nem, nem találtak ilyen, egyértelműen "csodaszámba" menő jelenséget, melyet ne lehetne másként értelmezni, csakis egy tizenegydimenziós söröskorsóként. Mi több: nagyon jó érvek hozhatók fel amellett, hogy ha nem pontosan három térdimenziós volna a világunk, hanem mondjuk kettő vagy négy, egyszerűen nem lehetnénk itt, hogy ilyesmiről elmélkedjünk, mert a kozmosz rendjét összetartó gravitációs erők illetve az atomjainkat összetartó elektromos erők teljesen másképp működnének, s egyszerűen nem jöhetnének létre stabil struktúrák a Világegyetemben. Azonban a megfigyelt elemi részecskék gazdag állatkertjét leíró ún. standard modell hihetetlen sikerei ellenére a legtöbb fizikus szerint csak egy ideiglenes elmélet, nem a végső igazság. Például azért, mert "nem elegáns" illetve azért is, mert nem összeegyeztethető a gravitáció elméletével, az einsteini általános relativitáselmélettel.

Ha azonban feltételezzük, hogy számunkra észlelhetetlenül kicsi mérettartományra összenyomódva mégiscsak létezik még néhány dimenzió, csodálatos matematikai konstrukciók hozhatók létre, melyekből talán gyönyörűen ki is jön a nagy egyesített elmélet. Csak hát merre vannak az extra dimenziók? A síkbeli lényekhez hasonlóan nekünk is csak akkor van esélyünk meglelni ezek nyomait, amennyiben valóban ott vannak, ha elképzelhetetlenül kicsiny tományokon vizsgálódunk, például azt kutatva, hogy az atomi méreteknél is sokkal kisebb skálákon hogyan működik a gravitációs vonzás. Ez azonban jelenleg még szinte felfoghatatlanul messze van. Csak annyi történt, hogy "kiszerveztük" nemtudásunkat egy számunkra örökre rejtve maradó képzeletbeli részére a világnak, ahol csodák történnek? Vagy mégsem? Ezekről az elvont érdekességekről beszélgettünk a legújabb Parallaxis podcastben. Hallgassátok szeretettel!

Ide kattintva különböző platformokon érhető el, és akár le is tölthető a Parallaxis aktuális epizódja!

emTV.hu // címlapképünk illusztráció

post_donate.jpg

A bejegyzés trackback címe:

https://parallaxis.blog.hu/api/trackback/id/tr4416508398

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

süti beállítások módosítása