Фізики описують реальність як простір-час – структуру, що складається з одного виміру часу та трьох простору.
Тепер науковці висунули нову теорію, за якою час має три виміри, а простір – його вторинний ефект. Описаний підхід може розв’язати найбільшу проблему сучасної фізики – несумісність загальної теорії відносності та квантової механіки.
Про це йдеться в дослідженні, яке опублікували в Reports in Advances of Physical Science, інформує Phys.org.
Автор роботи Гюнтер Клетечка з Геофізичного інституту Аляски (США) вважає, що насправді вимірів може бути шість, а час складається з трьох осей, а не однієї.
Його теорія пояснює, що час буває тривимірним, а не єдиним, як безперервний рух уперед. При цьому простір виникає як вторинний прояв часу, однак залишається складником єдиної структури. Науковець описує часові виміри як полотно картини, а простір – фарбу на цій тканині.
"Попередні ідеї щодо тривимірного часу були переважно математичними конструкціями без експериментальних зв’язків. Моя робота перетворює концепцію з цікавої математичної можливості на фізично перевірену теорію з кількома незалежними джерелами доведення", – написав Гюнтер Клетечка.
За тривимірною теорією, час має кілька незалежних напрямків, що описують осями X, Y та Z подібно до того, як зображають простір.
Це можна описати як пряму стежку для руху вперед чи назад, яку перетинає інша дорога. Однак перехід на другу тропу дозволяє залишатися в тому ж моменті звичайного часу, але досліджувати інші версії одного дня.
Фізики вважають, що додаткові два виміри часу можуть проявлятися при екстремальній енергії, як-от на ранніх етапах розвитку Всесвіту або під час взаємодії елементарних частинок.
Клетечка каже, що його теорія розв'язує деякі проблеми попередніх теорій тривимірного часу. Наприклад, науковець описав складну математичну структуру, в якій за трьох осей часу не виникає суперечностей між причинами та наслідками.
Фізики-теоретики вважають пошук тривимірної теорії часу відповіддю на велике фізичне питання, яке ставить у глухий кут вчених. Науковці прагнуть знайти "теорію всього", яка б об’єднала чотири фундаментальні сили – електромагнетизм, сильну ядерну силу, слабку ядерну силу та гравітацію.
Стандартна модель квантової фізики успішно поєднує перші три, а гравітацію пояснюють загальною теорією відносності Альберта Ейнштейна.
Класична чотиривимірна концепція простору-часу лежить в основі загальної теорії відносності, що описує гравітацію та рух космічних об’єктів. Однак вона не узгоджується з квантовою механікою, що застосовують у дуже малих масштабах.
Ця несумісність – одна з головним проблем фізики, і тому вчені шукають спосіб об’єднати два підходи в єдину теорію.
Клетечка вважає, що в цьому може допомогти його тривимірний час. Описана науковцем структура точно відтворює відомі маси різних елементарних частинок – від електронів та мюонів до кварків. Крім того, теорія пояснює, чому вони мають такі розміри.
"Шлях до об’єднання (гравітації та квантової механіки – ред.) може вимагати фундаментального перегляду самої природи фізичної реальності. Ця теорія демонструє, як тривимірний час може вирішили численні фізичні головоломки за допомогою єдиної узгодженої математичної структури", – сказав автор дослідження.
Раніше дослідники переглянули оцінки того, коли настане "кінець світу".
