Ib lub luag haujlwm tseem ceeb ntawm theoretical physics niaj hnub no yog nrhiav cov lus teb rau lo lus nug ntawm seb puas muaj qhov ntev dua. Puas yog qhov chaw tiag tiag tsuas yog qhov ntev, qhov dav thiab qhov siab, lossis nws tsuas yog qhov txwv ntawm tib neeg kev nkag siab xwb? Rau ntau txhiab xyoo, cov kws tshawb fawb tau pom zoo tsis lees paub lub tswv yim ntawm lub neej ntawm ntau qhov chaw. Txawm li cas los xij, kev hloov pauv ntawm kev tshawb fawb thiab thev naus laus zis tau hloov pauv ntau, thiab niaj hnub no kev tshawb fawb tsis zoo li qhov teeb meem ntawm qhov ntev dua.
Lub ntsiab lus ntawm lub tswvyim ntawm "qhov chaw ntau qhov chaw" yog dab tsi?
Tus txiv neej nyob hauv lub ntiaj teb uas muaj peb qhov loj me. Lub coordinates ntawm ib yam khoom yuav qhia tau nyob rau hauv peb qhov tseem ceeb. Thiab qee zaum ob - thaum nws los txog rau qhov chaw ntawm lub ntiaj teb.
Ntev, dav thiab qhov siab tuaj yeem siv los piav qhia ob qho tib si hauv av thiab lub cev ntuj ceeb tsheej - ntiaj chaw, hnub qub thiab galaxies. Lawv kuj txaus rau tej yam inhabiting lub microcosm - molecules, atoms thiab theem pibcov khoom. Qhov thib plaub yog suav tias yog lub sijhawm.
Yuav tsum muaj tsawg kawg yog tsib qhov ntev hauv qhov chaw ntau qhov. Niaj hnub nimno theoretical physics tau tsim ntau txoj kev xav rau qhov chaw uas muaj qhov sib txawv - mus txog 26. Kuj tseem muaj qhov kev xav uas piav qhia txog qhov chaw uas muaj qhov ntev tsis kawg.
From Euclid rau Einstein
Physicists thiab lej ntawm Antiquity, Hnub Nyoog Nrab Hnub Nyoog thiab Niaj Hnub Nyoog categorically tsis lees paub qhov muaj peev xwm ntawm qhov muaj nyob ntawm qhov ntev dua. Qee tus lej txawm txiav txim siab rau qhov kev txwv ntawm qhov chaw los ntawm peb qhov tsis muaj. Euclidean geometry tsuas yog peb qhov loj me xwb.
Ua ntej qhov kev tshwm sim ntawm kev sib txheeb dav dav, cov kws tshawb fawb feem ntau suav tias qhov chaw ntau qhov chaw yog ib qho kev kawm tsis tsim nyog ntawm kev kawm thiab kev nce qib ntawm kev xav. Thaum Albert Einstein tsim cov ntsiab lus ntawm qhov chaw-lub sij hawm, sib txuas peb qhov ntev nrog qhov thib plaub, lub sijhawm, qhov tseeb ntawm qhov teeb meem tam sim ntawd ploj mus.
Txoj kev xav ntawm kev sib txheeb ua pov thawj tias lub sijhawm thiab qhov chaw tsis yog qhov sib cais thiab ywj pheej. Piv txwv li, yog tias cov astronauts nce lub nkoj uas txav ntawm kev kub ceev ntev, ces thaum lawv rov qab los rau lub ntiaj teb lawv yuav muaj hnub nyoog qis dua lawv cov phooj ywg. Qhov laj thawj yog tias lub sijhawm tsawg dua rau lawv dua li tib neeg hauv ntiaj teb.
Kaluza-Klein theory
Hauv xyoo 1921, tus kws lej German Theodor Kaluza, siv qhov sib npaug ntawm txoj kev xav ntawm kev sib txheeb, tsim ib txoj kev xav uasuas thawj zaug ua ke lub ntiajteb txawj nqus thiab electromagnetism. Raws li qhov kev xav no, qhov chaw muaj tsib qhov ntev (nrog rau lub sijhawm).
Nyob rau xyoo 1926, Swedish physicist Oscar Klein tau txiav txim siab rau qhov tsis pom ntawm qhov thib tsib, piav qhia los ntawm Kaluza. Nws muaj nyob rau hauv qhov tseeb hais tias qhov siab dua qhov ntev yog compressed rau ib tug incredibly tus nqi me me, uas yog hu ua Planck tus nqi thiab yog 10-35. Tom qab ntawd, qhov no tsim lub hauv paus ntawm lwm qhov kev xav ntawm ntau qhov chaw.
String theory
cheeb tsam ntawm theoretical physics yog nyob deb ntawm qhov zoo tshaj plaws. Txoj hlua txoj kev xav hais tias yog dab tsi physicists tau tab tom nrhiav txij thaum pib ntawm kev sib raug zoo. Qhov no yog qhov kev xav ntawm txhua yam.
Qhov tseeb yog tias ob lub hauv paus ntsiab lus ntawm lub cev - txoj kev xav ntawm kev sib raug zoo thiab quantum mechanics - yog qhov tsis sib haum xeeb nrog ib leeg. Txoj kev xav ntawm txhua yam yog lub tswv yim hypothetical uas tuaj yeem piav qhia qhov tsis zoo no. Nyob rau hauv lem, txoj hlua txoj kev xav yog ntau haum rau lub luag hauj lwm no.
Lub ntsiab lus ntawm nws yog tias nyob rau theem subatomic ntawm cov qauv ntawm lub ntiaj teb, cov khoom vibrate, zoo ib yam li kev co ntawm cov hlua zoo tib yam, piv txwv li, nkauj laus ncas. Qhov no yog qhov uas qhov kev xav tau txais nws lub npe los ntawm. Ntxiv mus, qhov ntev ntawm cov hlua no tsis tshua muaj me me thiab hloov pauv ntawm qhov ntev Planck - tib yam uas tshwm sim hauv Kaluza-Klein txoj kev xav. Yog hais tias ib qho atom loj rau qhov loj ntawm lub galaxy, ces txoj hlua tsuas yog ncav cuag qhov loj ntawm tsob ntoo laus. Txoj hlua txoj kev xav tsuas yog ua haujlwm hauv ntau qhov chaw. Thiab muaj ob pebcov qauv. Qee qhov xav tau qhov chaw 10-dimensional, thaum lwm tus xav tau 26-dimensional qhov chaw.
Thaum lub sijhawm pib, txoj hlua txoj hlua tau pom los ntawm cov kws kho mob nrog kev tsis ntseeg zoo. Tab sis hnub no nws yog qhov nrov tshaj plaws, thiab ntau tus kws tshawb fawb theoretical tau koom nrog nws txoj kev loj hlob. Txawm li cas los xij, tseem tsis tau muaj peev xwm ua pov thawj cov kev cai ntawm txoj kev sim.
Hilbert space
Lwm txoj kev xav piav qhia qhov ntev dua yog qhov chaw Hilbert. Nws tau piav qhia los ntawm German mathematician David Hilbert thaum ua haujlwm ntawm txoj kev xav ntawm kev sib npaug.
Hilbert qhov chaw yog ib txoj kev ua lej uas piav txog cov khoom ntawm Euclidean qhov chaw nyob hauv qhov ntev tsis kawg. Ntawd yog, nws yog qhov chaw ntau qhov chaw nrog tus lej tsis kawg ntawm qhov ntev.
Hyperspace hauv science ntawv tseeb
Lub tswv yim ntawm ntau qhov chaw tau ua rau muaj ntau yam kev tshawb fawb txog keeb kwm - ob qho tib si sau ntawv thiab xinesmas.
Yog li, hauv Dan Simmons 'Songs of Hyperion' tetralogy, tib neeg siv lub network ntawm hyperspatial null-portals muaj peev xwm xa cov khoom tam sim ntawd mus ntev. Hauv Robert Heinlein's Starship Troopers, cov tub rog kuj siv qhov chaw mus ncig.
Lub tswv yim ntawm kev ya dav hlau tau siv ntau qhov chaw ua yeeb yaj kiab, suav nrog cov dab neeg nto moo Star Wars thiab TV series Babylon 5.
zaj movie "Interstellar" yuav luag tag nrho rau lub tswv yimsiab dua qhov ntev. Nyob rau hauv kev tshawb fawb ntawm lub ntiaj chaw tsim nyog rau colonization, tus phab ej taug kev los ntawm qhov chaw los ntawm wormholes - lub qhov av hyperspace ua rau lwm qhov system. Thiab ntawm qhov kawg, tus cwj pwm tseem ceeb nkag mus rau hauv lub ntiaj teb ntawm ntau qhov chaw, nrog kev pab los ntawm nws tswj kom hloov cov ntaub ntawv mus rau yav dhau los. Zaj duab xis kuj qhia meej txog kev sib txuas ntawm qhov chaw thiab lub sijhawm, txiav txim siab los ntawm Einstein: rau cov neeg caij nkoj, lub sijhawm dhau mus qeeb dua li cov cim hauv ntiaj teb.
Nyob hauv zaj yeeb yaj kiab "Cube 2: Hypercube" cov cim pom lawv tus kheej hauv tesseract. Yog li nyob rau hauv txoj kev xav ntawm qhov ntev dua yog hu ua multidimensional lub voos xwmfab. Hauv kev tshawb nrhiav txoj hauv kev tawm, lawv pom lawv tus kheej hauv cov ntiaj teb sib npaug, qhov chaw uas lawv ntsib lawv cov kev hloov pauv.
Lub tswv yim ntawm qhov chaw ntau qhov chaw tseem zoo heev thiab tsis muaj pov thawj. Txawm li cas los xij, niaj hnub no nws yog qhov ze dua thiab muaj tseeb dua li ob peb xyoos dhau los. Nws yog qhov ua tau tias nyob rau hauv ib puas xyoo tom ntej, cov kws tshawb fawb yuav pom ib txoj hauv kev txav mus rau qhov siab dua thiab, yog li ntawd, mus rau hauv lub ntiaj teb sib npaug. Txog thaum ntawd, tib neeg yuav xav ntau yam txog lub ntsiab lus no, tsim cov dab neeg zoo kawg nkaus.
