Микро-микроскопическое измерение
Когда я пишу эти строки, обе мои руки лежат на клавиатуре компьютера. Время от времени я подношу правую руку к мыши, а время от времени перемещаю её влево, к блокноту и ручке, чтобы сделать пару заметок. Моя собака лежит под стулом и радуется каждой маленькой ласке. Надо мной висит фотография моей семьи в рамке.
Мой частный и трёхмерный мир построен всего из трёх осей: вправо-влево, вперёд-назад и вверх-вниз. Большого новаторства в этом нет. Математик Евклид, живший в IV веке до нашей эры, был одним из первых, кто заговорил о таком трёхмерном пространстве в геометрии, а французский философ и математик Рене Декарт (1596–1650) первым дал определение осей математическим способом. От латинского имени Декарта Cartesius произошло название «декартовой системы осей», состоящей из осей X, Y и Z. В такой системе каждая ось расположена под углом 90° к двум другим осям, и получается трёхмерное пространство, в котором каждая точка описывается в соответствии с её положением на трёх осях.
Декартова система осей была определена в 1637 году, в разгар научной революции, и позволила учёным дать упорядоченное математическое выражение положениям объектов в пространстве и их размерам. Данные они включили в физические уравнения, такие как уравнения Ньютона, описывающие законы движения. В такой системе осей можно описывать как плоские, так и трёхмерные формы, например, сферу. Но трёхмерное описание не удовлетворило учёных, и они начали размышлять над возможностью добавления ещё одного «измерения».
Легко представить трёхмерную сферу, но как выглядит четырёхмерная сфера? Мозгу сложно это представить, но математике легко определить уравнение, которое это описывает (X2 + Y2 + Z2 + P2 = r). В тот момент математики начали понимать, что, если уравнение сферы можно определить в четырёх измерениях, возможно, уравнение сферы можно определить и с дополнительными измерениями. На теоретическом уровне можно играть с бесконечным количеством измерений.
В вышедшей в 1884 году фантастической книге «Флатландия» британский писатель Эдвин Эбботт представил, что четвёртое измерение — это нечто такое, что может существовать не только в математическом мире, но и в реальности, о которой мы не подозреваем. Он описал жизнь Квадрата в двухмерной стране Плоскландии, не готовым принять возможность существования трёх измерений, пока не встретил сферу, живущую в Космосландии. Сфера, со своей стороны, не готова принять возможность существования четвёртого измерения, пока её разум, наконец, не открылся и не увидел нового измерения.
В другой научно-фантастической книге «Машина времени», опубликованной в 1895 году, писатель Герберт Джордж Уэллс (Герберт Уэллс) предполагает, что существует четвёртое измерение, которым на самом деле является время.
«Нет разницы между временем и всеми остальными тремя измерениями пространства, благодаря тому факту, что наше сознание движется по временной шкале», — написал он.
Первым, кто показал, что такое четвёртое измерение не является полностью гипотетическим, был Альберт Эйнштейн в начале XX века. Подобно предложению Уэллса, Эйнштейн описал нашу Вселенную как «пространственно-временное» с помощью общей теории относительности, опубликовав её в 1916 году. То есть кроме трёх пространственных измерений (длины, ширины и высоты) существует ещё четвёртое измерение — время. Это означает, что для описания объектов или событий в пространстве необходимо определить время. Как объяснил Эйнштейн, время — это не пространственное измерение, как предыдущие три измерения, а другой вид измерения, но оно также необходимо для точной характеристики местоположения объекта.
Немецкий математик Теодор Калуца, изучавший гравитацию согласно теории относительности Эйнштейна, предположил существование пятого измерения. До 20-х годов прошлого века в физике признавались только сила гравитации и электромагнитная сила. Калуца опубликовал свою теорию о пятимерном пространстве в 1921 году, предположив, что для описания процессов электромагнитной силы недостаточно использовать только три пространства и время. Для описания электромагнитной силы необходимы четыре пространственных измерения и дополнительное измерение — время, то есть всего пять измерений.
Когда Калуца предложил свою теорию Эйнштейну, тот ответил:
«Использование пяти измерений для описания электромагнитной силы никогда не приходило мне в голову и, по-видимому, является совершенно новой идеей. На первый взгляд, мне это кажется оригинальным».
Однако Эйнштейн, который занимал приземлённую позицию, был обеспокоен этой теорией, как, впрочем, и многие другие учёные. Дополнительное пространственное измерение, о существовании которого утверждает Калуца, должно существовать внутри известной нам материи — но где именно? А если оно найдётся, то, что в нём есть? Что оно значит? Ведь в нашей повседневной жизни мы не видим никаких признаков его существования.
Удивительный ответ появился в 1926 году в статье, опубликованной шведским физиком Оскаром Клейном. Клейн рассчитал размер дополнительного измерения, предложенного Калуцей, и обнаружил, что оно чрезвычайно мало, порядка 10–30 см. Для сравнения: радиус атома водорода составляет около 10-8 см. Его величина настолько мала, что мы пока не можем его увидеть даже с помощью самых мощных микроскопов, имеющихся в нашем распоряжении.
Чтобы понять, как выглядит такое крошечное измерение, представьте, например, длинную тугую верёвку. Издалека она выглядит как длинная тонкая проволока, и если бы кто-то шёл по ней, он мог бы двигаться только в двух направлениях: вперёд или назад. То есть верёвка для идущего по ней человека, имеет только одно измерение. А с точки зрения, например, муравья, идущего по верёвке, мы заметим, что верёвка довольно широкая, и что помимо движения вперёд и назад по ней можно ещё и двигаться вверх и вниз, и обогнуть его по ширине. Аналогично дополнительное измерение, предложенное Калуцей и Клейном, скрыто от нас, поскольку оно заключено в крохотную самопетлю, подобную поперечному сечению верёвки, и когда мы смотрим на это измерение издалека (из-за его крошечного масштаба этого измерения) мы не можем его различить.
Со времён Калуцы и Клейна идея добавления физических измерений в попытке понять силы природы уже не чужда учёным и фактически стала общепринятой. С тех пор как была разработана теория Калуцы и Клейна, принято также говорить о «частицах К-К» (частицах Калуцы-Клейна) — гипотетических частицах, способных двигаться в крошечных измерениях, скрытых от нас.
Когда в 1960-х годах были открыты два новых взаимодействия в природе — сильное ядерное взаимодействие и слабое ядерное взаимодействие, учёные попытались прийти к единой теории, объясняющей все силы вместе, и сделали это путём добавления измерений. В 70-х годах они опирались на «теорию струн», которая изменила подход к материи в целом. Согласно теории Струн, материя состоит не из частиц, а из тонких струн, которые колеблются во многих измерениях, минимум в десяти. Производные из этого учения показали, что если расширить известное нам время-пространство хотя бы до десяти измерений (из которых шесть крошечных и сжатых), все силы природы можно объяснить одной теорией.
Профессор Эдвард Виттен из Института перспективных исследований в Принстоне добавил в 90-х годах ещё одну производную из теории Струн, которую назвал М-теорией. Теория требует добавления дополнительного пространственного измерения, одиннадцатого, которое не сжато по своим размерам, и которое, по мнению профессора Виттена, мы, возможно, сможем однажды обнаружить.
Но с тех пор в теории Струн начали выявляться проблемы. Главная из них заключается в том, что невозможно обосновать теорию на поверхности. Например, хотя М-теория предполагает существование ещё одного пространственного измерения, не являющегося крошечным и не сжатым, на сегодняшний день не обнаружено никаких доказательств его существования, не говоря уже о шести первоначальных крошечных измерениях, которые благодаря своим размерам умудряются ускользнуть не только от наших глаз, но и от самых мощных микроскопов.
Есть также те, кто задаётся вопросом, соответствует ли теория Струн критериям научной теории. Поскольку она имеет дело с настолько малыми размерами, что наше увеличивающее оборудование неспособно их различить, у нас нет возможности проверить или опровергнуть его должным образом. И есть ещё практическая проблема — поскольку многие решения, предлагаемые теорией Струн, не соответствуют физической реальности мира, в котором мы живём, неясно, удастся ли этой теории объяснить, почему наш мир такой, какой он есть.
По поводу гравитации
Несмотря на проблемы теории Струн, учёные по сей день продолжают искать крошечные пространства, о которых теория говорит. Что их мотивирует, среди прочего, так это попытка разгадать загадку, известную как «проблема иерархии». Чтобы понять проблему иерархии, рассмотрим, например, небольшой магнит, способный поднимать более тяжёлые и крупные предметы чем он сам. При этом магнит использует электромагнитную силу, преодолевающую силу гравитации. Спрашивается, почему гравитация слабее электромагнитной силы?
Сегодня многие ищут решение проблемы в других измерениях. Распространённым утверждением является то, что, в отличие от известной нам электромагнитной силы, действующей в пространстве-времени (той, которую Эйнштейн описал как имеющее три измерения плюс время), гравитация также может проникать в микроизмерения. Если это действительно так, то это означает, что часть силы гравитации проявляется в неизвестных измерениях и поэтому мы подвержены лишь небольшой её части. Учёные предполагают, что если бы мы могли преодолеть нашу иллюзию и ощутить гравитацию в других измерениях, мы бы обнаружили, что эта сила намного сильнее.
Это не просто теоретическая дискуссия. В ускорителе частиц ЦЕРНе (европейская организация по ядерным исследованиям, крупнейшая по размерам в мире лаборатория физики высоких энергий), расположенном на границе Швейцарии и Франции, предпринимаются многочисленные усилия, чтобы обнаружить доказательства существования ранее упомянутых «частиц К-К» — гипотетических частиц, способных двигаться в крошечных измерениях, которые скрыты от нас. На сайте ускорителя поясняется, что, поскольку такие частицы способны двигаться и в других измерениях, это означает, что здесь, в нашей повседневной реальности, мы подвергаемся воздействию лишь части их массы.
Исследовательские группы используют ускоритель частиц для создания столкновений между частицами, которые приводят к образованию новых частиц. После создания новых частиц учёные исследуют их и ищут случаи, когда из них внезапно пропадает энергия (чего в нашем мире происходить не должно в силу закона сохранения энергии). Предполагается, что исчезновение энергии подразумевает перемещение энергии в другие измерения. До сих пор подобных случаев не обнаружено.
Помимо ЦЕРНа есть группы учёных, которые ищут доказательства существования других измерений в гравитационных волнах, созданных столкновениями чёрных дыр в космосе. Когда чёрные дыры сталкиваются, гравитационные и электромагнитные волны (например, световые волны) распространяются в пространстве. Тогда учёные ищут случаи, когда гравитационным волнам требуется меньше времени, чтобы достичь детекторов на Земле, чем электромагнитным волнам. Если есть различия во временных периодах, например, если гравитационные волны приходят немного быстрее, возможно, это означает, что они выбрали «короткий путь» через другие измерения.
Другой путь поиска
В детстве в Сан-Франциско физик Мичио Каку, профессор теоретической физики Городского университета Нью-Йорка и один из самых известных учёных в мире, посещал японский сад. Каку сидел и часами наблюдал, как карп плавает под цветками лилий в небольшом пруду. Карпы плавали взад-вперёд, влево-вправо, глаза их косили, и мальчику Каку показалось, что они, наверное, не подозревают, что за их маленьким прудиком существует целый мир. Он представил, что произойдёт, если он схватит одну рыбу и вытащит её из пруда. Эту историю Каку рассказал профессору Генри Смету из Городского университета Нью-Йорка в интервью.
«Что увидит рыба? — спросил Каку и ответил: — Она увидит живые существа, которые дышат без воды — новый закон биологии, и она увидит существ, которые движутся с помощью других „плавников“ — новый закон физики».
Возвращая рыбу на место, Каку продолжал представлять:
«Какие истории может рассказать рыба своим друзьям-рыбам?»
Каку не придумал новую философскую идею. Примерно 2500 лет назад Платон представил подобную ситуацию в своей знаменитой «пещерной» притче об узниках, заточённых в пещере и неспособных видеть внешний мир, а только его тени. Поскольку они не могут видеть внешний, за пределами пещеры, мир, они убеждены, что всё, что они видят в пещере, — это реальность.
Платон до сих пор считается одним из наиболее ярких представителей людей, которые на протяжении всей истории шли по пути, отличному от науки, в поисках иных измерений или реальностей. На пути, где измерения ищутся не с помощью микроскопов, ускорителей частиц или математических уравнений, а с помощью философии, духовного поиска или религии.
Платон считал, что во Вселенной существуют разные уровни реальности — метафизический и физический — и что люди не способны увидеть метафизический уровень своими глазами. На метафизическом уровне располагается мир «идей», который содержит оригинальные идеи каждого объекта и понятия, встречающегося в нашем физическом мире.
Например, дерево или цветок в нашем мире имеет более высокое выражение в мире «идей» и там понятия «цветок» или «дерево» предшествует созданию физического дерева или цветка. Точно так же существуют идеалы, которые представляют ценности, такие как справедливость, добро и красота. По мнению Платона, все объекты и идеи, с которыми мы сталкиваемся в нашем физическом мире, на самом деле являются низшим выражением идей метафизического, высшего мира. Поэтому то, что кажется нам хорошим и красивым в физическом мире, может не восприниматься как достаточно хорошее или красивое в метафизическом мире, где существует более высокое или чистое выражение «доброго и прекрасного».
В философских и религиозных течениях, возникших со времён античности, также упоминалось об «астральном» плане или измерении, которое мы не способны видеть. В различных течениях его описывали как нематериальную реальность, сосуществующую с материальным миром и влияющую на него. Астральный план, согласно многим из этих течений, находится на промежуточном уровне между нашим физическим миром и миром небесным. Существуют традиции, объясняющие, что астральные планы не пассивны, а представляют собой динамическую среду, влияющую на наши мысли, намерения и переживания в физическом мире.
Согласно этой концепции, астральный план на самом деле является местом обитания разума и души. Вот почему, например, в Древнем Египте большое значение придавалось душе и её путешествию после смерти. В египетской «Книге мёртвых» собраны заклинания, призванные помочь душе умершего избежать опасностей в её путешествиях.
С годами сформировалась геоцентрическая картина Вселенной, описывающая различные метафизические планы, окружающие наш материальный мир. В этой концепции, достигшей своего пика в Средние века, различные уровни расположены иерархически, от самого низкого до самого высокого. Внизу находится физический план — мир, в котором мы живём и в котором находятся различные объекты, а над ним — метафизическая сфера, разделённая на планы, где сущности располагаются в иерархическом порядке в соответствии со степенью их завершённости и сложности.
В Книге Зоар описаны семь земель и семь небес.
«Когда я говорю, что есть земля и небо, я имею в виду, что каждая земная форма имеет своё собственное небо, которое является духовной стороной, освещающей земную форму — то, как человек живёт ею, — объясняет раввин Гидеон Холланд в интервью. — После того как первый человек согрешил, он оказался в самом испорченном месте, которое называется „земля“. После этого он прошёл несколько исправлений, пока не прибыл в землю, которая называется „тевель“. Тевель — это исправленная земная форма».
Тот, кто находится в определённой земле, объяснил раввин, не может покинуть её, пока не исправится и не поднимется духовно.
Веды древней Индии описывают 64 измерения, представляющие разные уровни существования. Первые четыре измерения нам знакомы — это три пространственных измерения и ещё одно измерение времени. Другие измерения — это метафизические измерения, относящиеся к духовным аспектам человеческого существования. Как поясняется в этих трудах, в каждом таком измерении обитают и действуют разные боги.
Например, в шестом измерении обитает бог Вишну, управляющий разными мирами и следящий за их балансом; в восьмом измерении обитает бог Шива, ответственный за разрушение мира и его воссоздание. Согласно Ведам, эти измерения считаются строительными блоками Вселенной и представляют собой различные аспекты творения и различные состояния сознания, переживаемые учеником в процессе духовного роста, обычно посредством медитации.
Нет сомнений в том, что наука и традиция пытаются открыть измерения совершенно разными инструментами и идут путями, которые не сходятся. Тем не менее у них обоих есть один общий знаменатель — желание достичь разгадки этой великой тайны и понять, что-то, что мы видим глазами нашей плоти и крови, является лишь небольшой частью гораздо более сложной и многомерной реальности.
Vk Telegram Facebook Twittern Od Email
Поддержите нас!
Каждый день наш проект старается радовать вас качественным и интересным контентом. Поддержите нас любой суммой денег удобным вам способом и получите в подарок уникальный карманный календарь!
Поддержать