Home » Maratoanele Descopera » Mari întrebări » De ce Universul are doar trei dimensiuni?

De ce Universul are doar trei dimensiuni?

De ce Universul are doar trei dimensiuni?
Publicat: 05.11.2017
Faptul că lumea în care trăim are trei dimensiuni vine ca un dat, dar lucrurile nu sunt atât de simple, mai ales în contextul mecanicii cuantice, care arată că, ipotetic, există mai multe dimensiuni. Fizicienii au venit cu un nou scenariu al expansiunii Universului după Big Bang care poate explica de ce Universul este tridimensional.

Un grup de fizicieni, condus de Thomas Kephart de la Universitatea Vanderbilt, au venit cu o nouă teorie care poate explica de ce Universul are doar trei dimensiuni, scrie Seeker.

De asemenea, aceştia cred că noul model poate explica expansiunea Universului imediat după Big Bang.

Aceasta este o mare dilemă în fizică, mai ales în condiţiile în care „teoriile gravitaţiei cuantice, pecum teoria stringurilor, indică existenţa a nouă sau zece dimensiuni spaţiale la nivelul fundamental”, au precizat cercetătorii.

Au combinat fizica particulelor cu teoria nodurilor pentru a încerca să explice conceptul de „tuburi de flux” (flux tubes), „fire flexibile” de energie care ţin împreună particulele elementare.

Quarcii, particulele elementare care alcătuiesc protonii şi electronii, sunt ţinuţi împreună de un un alt tip de particulă elementară numită gluon. Aceştia leagă quarcii pozitivi de antiquarci (negativi) cu ajutorul acestor tuburi de flux.

În mod normal, tubul de flux care leagă quarcul de antiquarc ar dispărea atunci când două particule vin în contact, adică s-ar autoanihila. Totuşi, echipa a precizat într-o lucrare publicată în European Physical Journal C că dacă două sau mai multe fluxuri de tub se întretaie, devin stabile. Dacă tuburile iau forma unui nod, devin chiar mai stabile şi pot supravieţui particulelor care le-au creat. Teoria nodurilor este o teorie matematică unde nodurile sunt curbe autointersectante.

„Un nod sau o legătură între două tuburi de flux este stabil în teorie doar dacă acestea sunt incapabile să se intersecteze, să se reconecteze sau să treacă una prin alta”, au precizat cercetătorii.

În momentele de tranziţie, precum cele care aveau loc în timpul Big Bang-ului, particulele legate s-ar desprinde, iar tuburile de flux s-ar alungi până când ar atinge un punct în care s-ar rupe. Atunci când se rup, eliberează suficientă energie pentru a forma o a doua pereche quarc-antiquarc care s-ar rupe şi s-ar lega de particulele originale, producând două perechi de particule legate. Altfel spus, este ca şi cum ai tăia un magnet în două, iar ambii magneţi rezultaţi ar avea câte doi poli.

„Doar un număr de trei dimensiuni pot duce la expansiunea şi crearea unui univers stabil”

Dacă tuburile ar fi înnodate, ar putea să se extindă şi să se multiplice. Echipa a calculat energia pe care reţeaua de tuburi de flux o poate conţine şi a găsit că va fi suficientă pentru a alimenta perioada de început a expansiunii cosmice.

În acest mediu, echipa a precizat că plasma de quarc-gluon formată ar fi dus la condiţii propice pentru formarea tuburilor de flux la începutul Universului. Mai mult decât atât, şi mai important în articolul de faţă, este că acest sistem ar merge dacă Universul exista doar în trei dimensiuni. Dacă se adaugă dimensiuni, procesul devine instabil.

„Dintre toate posibilele numere de dimensiuni ale spaţiului, mecanismul nostru indică faptul că doar un număr de trei dimensiuni pot duce la expansiunea şi crearea unui univers stabil”, precizează echipa. „Acest model poate explica de ce trăim în trei dimensiuni, deoarece tuburile înnodate sunt instabile din punct de vedere topologic în spaţiul cu mai multe dimensiuni”.

Tehnic vorbind, acest studiu recent confirmă un model din 2012 al cercetătorilor japonezi care au descoperit că, la momentul Big Bangului, Universul avea 10 dimensiuni, dar doar trei dintre acestea s-au extins. Astfel, spaţiul tridimensional pe care îl experimentăm s-a putut forma din 10 dimensiuni, aşa cum prezice şi teoria stringurilor (numită şi teoria corzilor).

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

7 enigme încă nedescifrate ale Universului

Big Bang – cum ştim că aşa a început totul?

Ce a existat înainte de Big-Bang? Oamenii de ştiinţă au elucidat marele mister

Adio Big Bang? Oamenii de ştiinţă au o nouă teorie extraordinară despre cum a apărut Universul

Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Iți recomandăm
Cele mai noi articole
Polonia „nu dorește” arme nucleare pe teritoriul său, a transmis ministrul adjunct al Apărării
Polonia „nu dorește” arme nucleare pe teritoriul său, a transmis ministrul adjunct al Apărării
Cine controlează, de fapt, un cântec: o scurtă istorie a drepturilor muzicale
Cine controlează, de fapt, un cântec: o scurtă istorie a drepturilor muzicale
Muzica country are o istorie mult mai surprinzătoare decât ai crede! De la influențe africane și cântăreți de operă până la artiști pe care industria i-a uitat
Muzica country are o istorie mult mai surprinzătoare decât ai crede! De la influențe africane și cântăreți de operă ...
Tim Curry, actorul care a făcut din personaje imposibile roluri de neuitat
Tim Curry, actorul care a făcut din personaje imposibile roluri de neuitat
Civilizațiile antice din mitologia greacă purtau bijuterii create din meteoriți
Civilizațiile antice din mitologia greacă purtau bijuterii create din meteoriți
Oamenii de știință au injectat, în premieră, mitocondrii din piciorul unei femei, în ochi
Oamenii de știință au injectat, în premieră, mitocondrii din piciorul unei femei, în ochi
Cum funcționează verificarea identității digitale: De la selfie la cipul din buletin (P)
Cum funcționează verificarea identității digitale: De la selfie la cipul din buletin (P)
Oamenii de știință au decoperit substanța chimică din creier care ne ajută să rămânem motivați
Oamenii de știință au decoperit substanța chimică din creier care ne ajută să rămânem motivați
Depresia ar putea afecta capacitatea creierului de a genera noi neuroni
Depresia ar putea afecta capacitatea creierului de a genera noi neuroni
Mikey Hash vine la „Podcast cu Prioritate” #111 by ProMotor. Despre cei 3 ani petrecuți pe ocean, întoarcerea în România, BMW, motociclete, aviație
Mikey Hash vine la „Podcast cu Prioritate” #111 by ProMotor. Despre cei 3 ani petrecuți pe ocean, întoarcerea în România, ...
NASA a descoperit că microbii de pe Pământ ar putea supraviețui pe Lună
NASA a descoperit că microbii de pe Pământ ar putea supraviețui pe Lună
Programările pentru vize de imigrare în SUA, suspendate în toată lumea. Ce a transmis Departamentul de Stat?
Programările pentru vize de imigrare în SUA, suspendate în toată lumea. Ce a transmis Departamentul de Stat?
De ce mâncarea rumenită sau arsă nu este sănătoasă?
De ce mâncarea rumenită sau arsă nu este sănătoasă?
Industria tehnologică ascunde pericolele Inteligenței Artificiale, acuză Bill Gates
Industria tehnologică ascunde pericolele Inteligenței Artificiale, acuză Bill Gates
110 ani de la intrarea României în Primul Război Mondial şi un mesaj emoţionant: „Ajutaţi România!”
110 ani de la intrarea României în Primul Război Mondial şi un mesaj emoţionant: „Ajutaţi România!”
Elon Musk a primit una dintre cele mai înalte distincții de stat ale Ucrainei
Elon Musk a primit una dintre cele mai înalte distincții de stat ale Ucrainei
Oceanele Pământului au atins temperaturi record în luna august
Oceanele Pământului au atins temperaturi record în luna august
Bill Gates vrea locuri de muncă „rezervate pentru oameni”
Bill Gates vrea locuri de muncă „rezervate pentru oameni”