⚒️ 👃🏾 💒 اسأل إيثان رقم 104: ماذا لو كان لدينا أربعة أبعاد مكانية؟ 👎🏻 🥑 🧑🏿‍🤝‍🧑🏻

هناك بعد خامس يتجاوز البعد المعروف للإنسان. هذا البعد ضخم ، مثل الفضاء ، وخالدة ، مثل اللانهاية. هذه أرض محايدة للضوء والظلام ، للعلم والخرافة.
- رود سيرلينج

نحن معتادين تمامًا على الأبعاد المكانية الثلاثة لكوننا ، على طول وعرض وعمق. يمكننا أن نتخيل كيف تبدو الأشياء بأبعاد أصغر - على مستوى ثنائي الأبعاد أو على خط أحادي البعد - ولكن مع الأبعاد الأعلى ، كل شيء ليس بهذه البساطة ، حيث لا يمكننا تخيل الحركة في اتجاه لم يصفه فضاءنا المعتاد. في الكون هناك بعد رابع (وقت) وثلاثة مكانية فقط. لكن من بين الأسئلة التي طرحت هذا الأسبوع ، رأيت سؤالاً بارزًا من سلسلة "ماذا لو" من الكاتب كيلي لوك:

ماذا يعني ذلك للناس إذا تغير عدد القياسات في عالمنا حسب المواسم؟ على سبيل المثال ، نصف عام لدينا ثلاثة أبعاد ونصف أربعة.

تخيل ، إن أمكن ، أن لديك القدرة على التحرك في اتجاه إضافي واحد - ليس جزءًا من المجموعة المنتظمة صعودًا ، من الشمال إلى الجنوب والغرب من الشرق. تخيل أن لديك هذه القدرة فقط.

بالنسبة لشخص من عالمنا ثلاثي الأبعاد ، ستبدو قدراتك مذهلة ، وحتى إلى حد ما تشبه الله. بعد كل شيء ، يمكنك:

• الانتقال الفوري من مكان إلى آخر ، والاختفاء في مكان واحد والظهور في مكان آخر ،
• إعادة ترتيب أو إزالة الأعضاء الداخلية لشخص ما ، وإجراء العمليات الجراحية بدون شقوق ،
• إزالة أي شخص من عالمه ثلاثي الأبعاد ، وإسقاطه بعد ذلك بقليل في أي مكان آخر من اختيارك.

كيف هذا ممكن؟ تخيل أنك ، مخلوق ثلاثي الأبعاد ، تتفاعل مع عالم ثنائي الأبعاد ، على سبيل المثال ، مع مجموعة من الأشكال الملونة [لعبة بطريقة الدمى الورقية المسطحة التي تحتاج إلى ارتداء ملابس مطلية - تقريبًا. ترجم.].

من وجهة نظرنا ، الذين لدينا بعد إضافي ، يمكننا الصعود داخل كائن ثنائي الأبعاد والتعامل مع تصميماتهم الداخلية بدون جروح. يمكننا قلبهم إلى الداخل أو تغيير اليسار واليمين. يمكننا رفعهم من الطائرة ونقلهم إلى أي مكان.

وإذا قررنا نحن ، كائنات ثلاثية الأبعاد ، دخول العالم ثنائي الأبعاد ، فسنبدو غريبين ، لأنهم في أي لحظة يمكنهم فقط رؤية قسمنا ثنائي الأبعاد:

• أولاً سنظهر في شكل آثار أقدام ،
• ثم نتحول إلى دائرتين بالانتقال إلى أسفل من خلال كونهم ،
• ستندمج الدوائر في شكل بيضاوي ،
• ثم ستظهر دوائر جديدة (الأصابع)
• ستنمو إلى دائرتين كبيرتين (الذراعين والكتفين) ،
• كل هذا سوف يندمج في شكل واحد كبير عند مستوى الكتف ،
• ثم تنخفض ، وتنمو مرة أخرى ، وتختفي (الرقبة والرأس).

لحسن الحظ ، لا توجد في عالمنا مخلوقات رباعية الأبعاد ، لأنها تبدو لنا ككائنات شبيهة بالله تنتهك الفيزياء. ولكن ماذا لو لم نكن كائنات من أبعاد أعلى ، ولكن في الكون سيكون هناك المزيد من الأبعاد؟ وهذا ممكن - فقد تبين أنه في الماضي كان يمكن أن يكون للكون أبعاد أكثر.

في سياق النظرية النسبية العامة ، من السهل جدًا إنشاء الزمكان الذي يتغير فيه عدد القياسات العيانية بمرور الوقت. يمكن أن يكون لدينا المزيد من الأبعاد ، ليس فقط في الماضي ، ولكن أيضًا في المستقبل ، علاوة على ذلك ، يمكننا إنشاء مساحة زمنية حيث يتقلب هذا الرقم ، ويصبح أكثر أو أقل.

لذا نعم ، قد يبدأ البعد الرابع في الظهور بالفعل في عالمنا.

Tesseract

Ikositetrahor

كل هذا رائع ، ولكن كيف سيبدو؟ عادة لا نفكر في الأمر ، لكن التفاعلات الأساسية الأربعة - الجاذبية والكهرومغناطيسية وقوتين نوويتين - لها هذه الخصائص والكميات بالضبط لأنها موجودة في عدد الأبعاد التي يمتلكها الكون. إذا قللنا أو زدنا عددهم ، فسنغير ، على سبيل المثال ، توزيع خطوط القوة.

تغيير القوى الكهرومغناطيسية والنووية سيؤدي إلى كارثة.

تخيل أنك تنظر إلى ذرة ، أو داخلها ، النواة. النوى والذرات هي مادة بناء لجميع المواد التي يتكون منها عالمنا ، وحجمها صغير للغاية. الذرات - أنجسترومس ( ^10-10 م) ، عند النوى - الفمتومتر ( ^10-15)م). إذا بدأت هذه القوى في التدفق إلى بُعد مكاني آخر ، فإن القوانين التي تحكمها ستتغير.

ببساطة ، سيكون لهذه القوى مساحة أكبر للانتشار ، مما يعني أنها ستضعف مع المسافة بشكل أسرع. لن يؤثر ذلك على النوى كثيرًا - ستصبح أحجامها أكبر قليلاً ، وستغير بعض النوى الاستقرار. يمكن أن تصبح النوى المستقرة مشعة ، والعكس صحيح. هذا ليس مخيفا جدا. ولكن سيكون هناك المزيد من المشاكل مع الكهرومغناطيسية.

جدول المدارات الذرية

تخيل فجأة أن القوى التي تربط الإلكترونات بالنوى تضعف. ما الذي سيغير قوة هذا التفاعل. على المستوى الجزيئي ، كل ما يبقيك كاملًا هو روابط ضعيفة نسبيًا بين الإلكترونات والنوى. إذا قمت بتغيير هذا التفاعل ، سيتغير تكوين كل شيء. إنزيمات الإنزيمات ، تغير شكل البروتينات ، تتوقف الروابط الليجينية المدفوعة بالخلايا العصبية عن التلاؤم معًا ، ولن يقوم DNA بتشفير الجزيئات ، كما هو متوقع.

أي ، إذا تغير التفاعل الكهرومغناطيسي ، واختراق البعد المكاني الرابع ، الذي وصل إلى حجم angstrom ، سيموت الناس على الفور.

لكن ليس كل شيء ضاع. هناك العديد من النماذج ، المستوحاة في الغالب من نظرية الأوتار ، حيث تقتصر هذه التفاعلات ، الكهرومغناطيسية والنووية ، على ثلاثة أبعاد. ثم الجاذبية فقط يمكن أن تخترق الرابعة. بالنسبة لنا ، هذا يعني أن الجاذبية سوف تتدفق إلى البعد الرابع (والتأثير) المتزايد. وستصبح الأشياء أضعف من ذي قبل.

ونتيجة لذلك ، ستحدث أشياء غريبة كثيرة.

ستبدأ الكويكبات التي تدور بسرعة ، والتي تتكون من مادة فضفاضة ، في الاضمحلال. لن يكون جاذبيتها كافياً لإبقاء الحجارة والحصى على السطح. ستتبخر المذنبات عندما تقترب من الشمس بشكل أسرع وستصبح ذيولها أكثر أناقة. ومع نمو قوي بما فيه الكفاية للبعد الرابع ، ستنخفض جاذبية الأرض ، ونتيجة لذلك سيتضخم الكوكب ، خاصة على طول خط الاستواء.

سيشعر الأشخاص الذين يعيشون بالقرب من القطبين بانخفاض في الجاذبية ، وأولئك الذين يعيشون بالقرب من خط الاستواء سيكونون عرضة لخطر الطيران إلى الفضاء. على المستوى الكلي ، سيتحول قانون نيوتن الشهير ، قانون المربعات العكسية ، إلى قانون المكعبات العكسية ، وستنخفض الجاذبية بشكل أسرع مع المسافة.

مع نمو البعد إلى مسافة بين الأرض والشمس ، سيتباعد كل شيء في نظامنا الشمسي. إذا استمر هذا الأمر لأكثر من بضعة أيام في السنة - حتى إذا عادت الجاذبية إلى طبيعتها خلال الأسابيع الخمسين المتبقية - فسوف ينهار نظامنا الشمسي تمامًا في مائة عام فقط.

ستكون هناك فترات على الأرض حيث لا يمكننا فقط الشعور بالاتجاه الإضافي للحركة ، ولكن أيضًا عندما تتغير خصائص الجاذبية بشكل كبير للأسوأ. لن يقتصر الأمر على أن القفزات الطويلة والعالية لن تكون هي نفسها أبدًا ، بل ستكون عواقب كوننا المستقر العزيز عزيزيًا.

لذا كن حذرا في رغباتك ، كيلي ، لأن البعد الرابع ، الذي ينمو إلى حجم كبير ، لن يجلب أحاسيس مذهلة فحسب ، بل سيمتص أيضًا جزءًا كبيرًا من الأرض ، بما في ذلك الغلاف الجوي والمناطق الاستوائية.

ولكن هناك زائد.

وظاهرة الاحتباس الحراري لم يعد لدينا ما يدعو للقلق، حيث أن الزيادة في المسافة من الشمس سوف تبرد كثيرا عالمنا، وأسرع بكثير من الزيادة في كمية CO ₂ في الغلاف الجوي سوف الاحماء ذلك! جميع السلبيات لها مزاياها ، وعلى الرغم من أنه ليس لدينا سوى بضع سنوات للاستمتاع بالبعد الجديد ، فقد تستحق هذه التجربة بقية حياتنا.

اسأل إيثان رقم 104: ماذا لو كان لدينا أربعة أبعاد مكانية؟

More articles: