Dimension
© Shutterstock
Fysiikka

Montako ulottuvuutta on olemassa?

Siitä alkaen, kun Einstein esitteli käsitteen aika-avaruus, on kaikkeus kuvattu neliulotteiseksi paikaksi, jossa on kolme tilaulottuvuutta ja yksi aikaulottuvuus. Uusi tutkimus viittaa kuitenkin siihen, että ulottuvuuksia on ehkä jopa 11.

Mitä tiedetään?

Ei ole olemassa konkreettisia todisteita siitä, että ulottuvuuksia olisi enemmän kuin Einsteinin esittelemät neljä. Se, että niitä monien fyysikoiden mielestä kuitenkin on enemmän, johtuu siitä, että joidenkin tärkeiden teorioiden toimivuus edellyttää useampia ulottuvuuksia. Esimerkiksi säieteoriaan kuuluu seitsemän ylimääräistä tilaulottuvuutta.

Säieteoria on nykyfyysikoiden paras ehdotus malliksi, joka voisi koota yhteen kaikki tunnetut luonnonvoimat. Teoria ei kuvaa atomaarisia hiukkasia pisteinä, joilla ei ole ulottuvuuksia, vaan värähtelevinä säikeinä. Jotta teoria toimisi, säikeiden täytyisi voida värähdellä useampien ulottuvuuksien avaruudessa. Se, että ulottuvuuksia olisi juuri 11, on saatu tulokseksi hyvin abstraktisista matemaattisista laskelmista.

Koska seitsemää lisäulottuvuutta ei koskaan ole havaittu, oletetaan, että ne ovat käpertyneet kokoon äärettömän pieniksi niin sanotuiksi Calabin–Yaun avaruuksiksi. Kokeellisesti on vaikeaa tutkia ulottuvuuksia, jotka – ainakin meidän kaikkeudestamme nähtynä – ovat niin pieniä.

Saadaanko vastaus?

Hiukkaskiihdyttimissä, etenkin Cernissä, tehtävissä kokeissa voidaan ehkä todeta, että painovoima, aine tai energia voi ”tihkua” toisiin ulottuvuuksiin, ja siten osoittaa niiden olemassaolo. Kokeiden toteuttaminen on kuitenkin mahdollisuuksien rajoilla, joten kokeellisesti saatavaa vastausta saataneen odottaa vielä vuosia.

Lue myös:

alkuaineista
Jaksollinen järjestelmä

Vääntöä aineiden raskaassasarjassa

1 minuuttia
Fysiikka

Maailman hitain koe selvittää kaikkeuden syntyä

5 minuuttia
Fysiikan ilmiöt

Kaasutäytteinen pallo yläilmoissa

1 minuuttia

Kirjaudu sisään

Virhe: Tarkista sähköpostiosoite
Salasana vaaditaan
NäytäPiilota

Oletko jo tilaaja? Oletko jo lehden tilaaja? Napsauta tästä

Uusi käyttäjä? Näin saat käyttöoikeuden!