Смята се, че материята, движението, гравитацията и всичко останало, което познаваме, произлизат от трите измерения на пространството и едното на времето. Една нова идея обаче оспорва тази теория, като предполага, че времето, по-специално в три измерения, е истинската структура на Вселената, а пространството се появява като вторичен ефект.
Тази странна теория е предложена от д-р Гюнтер Клетечка, физик от Университета на Аляска Феърбанкс. Изследванията му оспорват една от най-дълбоко залегналите идеи в съвременната физика: че пространството и времето образуват съвместната основа на Вселената.
Клетечка предполага, че времето не е една-единствена, течаща напред линия, а многоизмерна рамка с три независими посоки. Той твърди, че „разглеждането на времето като триизмерно може по естествен начин да разреши множество физични загадки чрез една последователна математическа рамка“.
Рамка, която отговаря на реалните стойности
За да разберете предложението на Клетечка, представете си, че замените традиционната рамка на пространство-времето с шестизмерна конфигурация: три оси за времето и три за пространството. За разлика от традиционната физика обаче тази нова теория разглежда времето като основна структура.
Пространството вече не е фундаментално; то е по-скоро следствие от начина, по който времето се държи при различни мащаби и ориентации. Клетечка стига до тази идея, като преразглежда ролята на времето във физичните уравнения. Той започва от мисълта, че ако пространството има три измерения, може би и времето може да има.
Като използва това предположение, той разработва математически модел, в който частиците и силите взаимодействат в триизмерна времева рамка. Важното прозрение е, че когато този модел се приложи към фундаменталните частици, той може да възпроизведе някои от известните им свойства, особено масите им.
Например стандартният модел на физиката на елементарните частици включва подробни данни за частици като електрони, мюони и кварки, но не обяснява ясно защо тези частици имат такива маси.
Рамката на Клетечка генерира стойности, които точно съответстват на наблюдаваните маси на тези частици. Това ясно показва, че той не просто описва абстрактна идея, а я използва, за да обясни реални измервания.
„Триизмерната времева рамка представлява значителен напредък във фундаменталната физика, тъй като осигурява единно описание на природата и същевременно дава предсказания, които могат да бъдат проверени“, казва той.
„Нейната математическа последователност и обяснителна сила, съчетани с конкретни експериментални признаци, обхващащи множество мащаби и явления, предполагат, че тя заслужава да бъде разгледана като кандидат за теория на квантовата гравитация и обединението“, добавя Клетечка.
Множество измерения на времето
Макар че някои теоретични физици и преди са предлагали идеята за допълнителни измерения на времето, тези по-ранни модели до голяма степен са били абстрактни и математически, без особена връзка с измерими физически величини.
Освен това те се сблъскват с големи предизвикателства; например в тези модели наличието на повече от едно измерение на времето често води до логически противоречия, като например възможността едно следствие да настъпи преди причината за него.
Теорията на Клетечка избягва този проблем, като създава математическа структура, която поддържа подредеността на времето във всичките три времеви измерения. В неговия модел събитията все пак се развиват в последователен ред, дори в рамките на по-сложна времева структура.
Това, което отличава работата му, е, че тя не е просто теория, а дава конкретни прогнози. Неговата рамка точно възпроизвежда известните маси на фундаменталните частици като електрони, мюони и кварки, което означава, че тя се свързва директно с експерименталните данни по начин, по който предишните модели не го правят.
Следващите стъпки биха могли да включват усъвършенстване на математическата рамка и определяне на конкретни експерименти, особено в областта на физиката на елементарните частици или космологията, които биха могли да проверят теорията.
Ако предположението остане валидно при по-нататъшни изследвания, то може да предложи нова рамка за интегриране на квантовата механика с гравитацията – нещо, което физиците преследват от поколения.
Изследването е публикувано в списанието Reports in Advances of Physical Sciences.
Източник: InterestingEngineering
