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
Cele mai noi articole
Lumea este deja în mijlocul celui de-Al Treilea Război Mondial, spune președintele Parlamentului Finlandei
Lumea este deja în mijlocul celui de-Al Treilea Război Mondial, spune președintele Parlamentului Finlandei
Un nou cod de conduită la nivelul UE obligă companiile de tehnologie să ia măsuri împotriva incitării la ură
Un nou cod de conduită la nivelul UE obligă companiile de tehnologie să ia măsuri împotriva incitării la ură
Odată cu întoarcerea la Casa Albă, Donald Trump retrage pentru a doua oară Statele Unite din Acordul de la Paris
Odată cu întoarcerea la Casa Albă, Donald Trump retrage pentru a doua oară Statele Unite din Acordul de la Paris
Joe Biden a grațiat cinci membri din familia sa în ultimele minute de mandat
Joe Biden a grațiat cinci membri din familia sa în ultimele minute de mandat
„Nababul”, cel mai bogat român de la începutul secolului XX. Cum era manevrat de copiii lui?
„Nababul”, cel mai bogat român de la începutul secolului XX. Cum era manevrat de copiii lui?
Este posibil ca viața de pe Venus să ajungă acolo de pe Pământ?
Este posibil ca viața de pe Venus să ajungă acolo de pe Pământ?
Andrei Novac: „Cărțile de poezie sunt ascunse în librării”
Andrei Novac: „Cărțile de poezie sunt ascunse în librării”
Căutăm un Content Writer entuziast. Alătură-te echipei Go4it!
Căutăm un Content Writer entuziast. Alătură-te echipei Go4it!
Ospețele cu care Alexandru Marghiloman își răsfăța musafirii
Ospețele cu care Alexandru Marghiloman își răsfăța musafirii
David Lynch și universul muzical: „Îmi place să îl numesc experimentare”. „Muzica e magie”
David Lynch și universul muzical: „Îmi place să îl numesc experimentare”. „Muzica e magie”
David Lynch a iubit femeile poate la fel de mult ca filmele. A fost căsătorit de patru ori
David Lynch a iubit femeile poate la fel de mult ca filmele. A fost căsătorit de patru ori
Ce este tulburarea de depersonalizare? Medicii încă încearcă să deslușească misterul
Ce este tulburarea de depersonalizare? Medicii încă încearcă să deslușească misterul
Cel mai mare telescop din lume, amenințat de un proiect de energie regenerabilă
Cel mai mare telescop din lume, amenințat de un proiect de energie regenerabilă
Test de cultură generală. Ce este inflația?
Test de cultură generală. Ce este inflația?
Să fie o cască de stimulare a creierului răspunsul la depresie?
Să fie o cască de stimulare a creierului răspunsul la depresie?
Ce îndemn are fostul cancelar german Angela Merkel pentru Europa?
Ce îndemn are fostul cancelar german Angela Merkel pentru Europa?
Elon Musk, acuzat de comunitatea de gameri că trișează la jocurile video
Elon Musk, acuzat de comunitatea de gameri că trișează la jocurile video
Donald Trump are „o fixație” pentru Premiul Nobel pentru Pace
Donald Trump are „o fixație” pentru Premiul Nobel pentru Pace