Ми живемо в тривимірної Всесвіту з трьома просторовими вимірами і одним додатковим у вигляді часу. Однак експерименти двох груп вчених показали, що наявність четвертого просторового виміру дійсно можливо і воно не обмежується простими напрямками вгору і вниз, вліво і вправо, а також вперед і назад.

Слід відразу взяти до уваги, що подібні висновки суперечать відомим законам фізики, були засновані на дуже складних обчисленнях, частково теоретичних експериментах і з використанням законів квантової механіки.

Зіставивши результати спостереження за двома спеціально створеними двовимірними середовищами, дві незалежні команди вчених з Європи і США змогли виявити шлях в четверте просторовий вимір, згенерувавши так званий квантовий ефект Холла – феномен провідності двомірного газу при низьких температурах в сильних магнітних полях.

«Фізично у нас немає 4-мірного простору, але ми можемо домогтися 4-мірного квантового ефекту Холла за допомогою низьковимірних системи, оскільки високоразмерная система закодована в її складній структурі», – каже Макаел Рехтсман, професор Університету штату Пенсільванія.

«Можливо, нам вдасться придумати нову фізику в більш високому вимірі, а потім створити пристрої, що володіють цією перевагою в більш низьких вимірах».

Іншими словами, тривимірні об’єкти відкидають двомірні тіні, за якими можна здогадатися про форму цих об’єктів. Спостерігаючи ж за деякими реальними фізичними тривимірними системами, ми можемо дещо зрозуміти про їх чотиривимірної природі, так як, на думку фізиків, тривимірні об’єкти можуть являти собою тіні чотиривимірних об’єктів, що виявляються в більш низьких вимірах. Все це може привести до деяких нових фундаментальних відкриттів в науці.

Завдяки дуже складних обчислень, за які в 2016 була видана Нобелівська премія, ми тепер знаємо, що квантовий ефект Холла вказує на існування четвертого виміру в просторі. Новітні ж експерименти двох команд фізиків, опубліковані в журналі Nature, дають нам приклад ефектів, які це четвертий вимір може мати.

Європейська команда вчених охолодила атоми до температури, близької до абсолютного нуля, і за допомогою лазерів помістила їх в двомірну грати. Застосувавши квантовий «нагнітальний насос» для збудження спійманих атомів, фізики помітили невеликі варіації в русі, які відповідають проявам чотиривимірного квантового ефекту Холла, що вказує на можливість доступу до цього четвертому виміру.

Американська команда фізиків також використовувала лазери, але для управління світлом, що проходить через скляний блок. Імітуючи ефект електричного поля на заряджених частинках, вчені також змогли спостерігати наслідки чотиривимірного квантового ефекту Холла.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here