Dans sa modification la plus répandue, la théorie des cordes déclare que l'univers existe en dix dimensions, mais nous ne pouvons pas percevoir six d'entre elles. À quoi pourraient ressembler ces dimensions supplémentaires?
Quand quelqu'un dit «autres dimensions», le plus souvent vous pensez à des choses comme des univers parallèles - des réalités alternatives qui existent parallèlement à la nôtre, dans lesquelles le monde est organisé quelque peu ou complètement différemment. Cependant, la réalité des mesures et le rôle dans la structure de l'Univers sont très différents d'une telle compréhension populaire.
En un mot: les dimensions sont différentes facettes de ce que nous percevons comme réalité. Nous sommes parfaitement conscients des trois dimensions spatiales auxquelles nous sommes confrontés et dans lesquelles nous vivons chaque jour. Ils déterminent la longueur, la hauteur et la profondeur de tous les objets de l'Univers (et correspondent aux axes de coordonnées x, y, z).
Cependant, certains scientifiques estiment qu'en plus des trois dimensions visibles, il peut y en avoir d'autres. Selon les bases de la théorie des cordes, l'univers existe en dix dimensions différentes. Récemment, nous avons publié un matériel sur la façon dont ces dimensions supplémentaires, que nous ne percevons pas, peuvent être tordues, compactées, - il peut être lu sur ce lien. Ainsi, ces différents aspects déterminent les forces fondamentales de la nature et toutes les particules élémentaires de l'univers.
Commençons dans l'ordre. La première dimension, comme nous l'avons déjà noté, détermine la longueur (axe des x). Il est pratique de décrire un objet unidimensionnel par une ligne droite qui n'existe que dans le concept de longueur et qui n'a pas d'autres caractéristiques distinctives. Si vous y ajoutez une deuxième dimension - l'axe des y, ou hauteur - vous obtenez un objet à deux dimensions (comme un carré).
Les cercles représentent des dimensions spatiales supplémentaires, recroquevillés à chaque point de l'espace tridimensionnel que nous connaissons.
La troisième dimension caractérise la profondeur (axe z) - elle donne à tous les objets le concept de surface et de section transversale. L'exemple idéal serait un cube: il existe en trois dimensions - il a la longueur, la hauteur et la profondeur, et donc le volume.
La quatrième dimension est le temps, et cela peut déjà être appelé la compréhension classique et généralement acceptée de celui-ci. C'est une partie inséparable du continuum espace-temps. Il détermine les propriétés de toute matière connue à un moment donné. Avec trois autres dimensions, afin de déterminer la position d'un objet dans l'Univers, il est nécessaire de connaître sa position dans le temps. Ainsi, ces quatre dimensions définissent notre réalité - l'Univers, auquel nous sommes habitués et que nous comprenons à un degré ou à un autre.
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En plus des dimensions décrites ci-dessus, il y en a sept autres qui ne sont pas si évidentes, mais qui peuvent toujours être perçues par un impact direct sur l'univers et la réalité tels que nous les connaissons. D'autres dimensions supplémentaires sont associées à des possibilités plus profondes. Les physiciens sont confrontés à de sérieuses questions lorsqu'ils tentent d'expliquer leurs interactions avec quatre dimensions «de base».
Chronologie de l'expansion de l'univers, à commencer par le Big Bang. Selon la théorie des cordes, ce n'est qu'un des nombreux mondes possibles.
Selon la théorie des supercordes, le concept de mondes possibles apparaît dans les cinquième et sixième dimensions. Si nous pouvions percevoir la cinquième dimension, nous verrions un monde quelque peu différent de celui auquel nous sommes habitués. Nous serions capables de mesurer les similitudes et les différences entre les mondes possibles et le nôtre.
Dans la sixième dimension, nous verrions le plan des mondes possibles, où nous pourrions comparer et déterminer l'emplacement de tous les univers possibles qui ont commencé dans les mêmes conditions que les nôtres (c'est-à-dire le Big Bang). Théoriquement, si nous parvenions à maîtriser les cinquième et sixième dimensions, nous pourrions nous déplacer dans le passé ou dans différentes variantes du futur.
Dans la septième dimension, nous aurions accès à des mondes possibles qui ont surgi dans différentes conditions initiales. Alors que dans les cinquième et sixième dimensions les conditions initiales étaient les mêmes et les conséquences différentes, dans cette dimension tout est différent depuis le tout début des temps. La huitième dimension permet également d'accéder au plan de tels univers possibles, dont chacun a commencé dans des conditions différentes. Ces univers se ramifient à l'infini, c'est pourquoi ils sont appelés infinis.
Dans la neuvième dimension, nous avons l'occasion de comparer les histoires de tous les univers possibles qui ont pris naissance sous toutes les lois possibles de la physique et les conditions initiales. Enfin, dans la dixième dimension, nous nous trouvons au point où tout ce qui est possible et imaginable est ouvert. Au-delà de cela, des êtres aussi limités que nous ne pouvons rien imaginer, ce qui fait de cette dimension une limitation naturelle de ce que nous pouvons comprendre à cet égard.
Variétés de Calabi en six dimensions Yau peut contenir les dimensions supplémentaires prédites par la théorie des supercordes.
L'existence de ces six dimensions supplémentaires, que nous ne pouvons percevoir, est nécessaire à la théorie des cordes: elles découlent naturellement de calculs mathématiques et de modèles de la théorie, et décrivent donc l'univers dans le cadre de cette théorie. Le fait que nous ne percevons que quatre dimensions de l'espace-temps peut s'expliquer par l'un des deux mécanismes suivants: soit les dimensions supplémentaires sont compactées à très petite échelle, soit nous vivons dans une sous-variété tridimensionnelle - une sorte de brane qui limite toutes les particules connues, à l'exclusion de la gravité (théorie fibre).
Si les dimensions supplémentaires sont effectivement compactées, elles doivent exister en tant que variétés dites de Calabi-Yau. Malgré le fait qu'ils sont inaccessibles à la perception par nos sens, dans ce cas, ils détermineraient la formation de l'Univers dès le début. C'est pourquoi les scientifiques pensent que regarder dans le temps avec des télescopes et observer la lumière de l'univers primitif les aidera probablement à voir comment l'existence de ces dimensions supplémentaires aurait pu influencer l'évolution du cosmos.
En tant que candidat à une théorie de tout, faisant valoir que l'univers se compose de dix dimensions (ou plus, selon la théorie dont vous parlez), la théorie des cordes tente de réconcilier le modèle standard de la physique des particules avec la relativité générale (la théorie de la gravité). En substance, il s'agit d'une tentative d'expliquer et de décrire comment toutes les forces connues de l'univers interagissent et comment d'autres univers possibles peuvent être arrangés.
Vladimir Guillen
