0%


Многомерный мир в представлении программиста, кибернетика и биоинформатика

Ширина, длина и высота как 3 кита восприятия человека

Опыт восприятия говорит нам, что в мире есть 3 измерения: ширина, длина и высота. Этот список существует для нас в рамках ньютоновской механики: расстояний и объемов, доступных для наших органов чувств. Трехмерный мир можно соотнести с параметрами человеческого тела, пощупать, увидеть. Его качества определяются фундаментальными математическими и физическими законами, которые позволяют ему быть действующим и стабильным.

Gardens by the Bay © wikipedia

В двумерном мире плоское человечество жило бы на поверхности бесконечного стола и вместо сферической планеты располагало бы окружностью. Притяжение здесь зависело бы не от площади сферы, а от длины той части окружности, через которую проходят гравитационные линии, и убывало бы пропорционально расстоянию. Одномерный мир и вовсе представлял бы собой бесконечную линию, и сила притяжения в нем с расстоянием не убывала бы вовсе, оставаясь постоянной на любом расстоянии от крупного тела (равномерно размазанного вдоль линии).

Mappa Mundi in La Fleur des Histoires. 1459-1463 © wikipedia

И все же мир кажется нам трехмерным лишь оттого, что мы не умеем достаточно быстро передвигаться. В начале XX века предполагалось, что время не зависит от состояния движения, но затем эксперименты показали, что оно замедляется на высоких скоростях: например, атомные часы начинают идти медленнее на борту космических челноков, ракет и самолетов. Для описания Вселенной с ее расстояниями и разнообразными объектами нужны как минимум четыре измерения: ширина, длина, высота и время. «Как минимум» — потому что вопрос о том, сколько измерений есть в мире, пока остается открытым.

МКС © wikipedia

До сих пор специалистам удавалось подтвердить трехмерность (и четырехмерность) Вселенной на расстояниях от диаметра самых крупных галактик до десятых долей миллиметра. Но на расстояниях в сотую долю миллиметра или несколько нанометров не существует никаких доказательств трехмерности. Сторонники новых теорий, например теории струн, предполагают, что в мире крошечных расстояний, недоступном пока ни нашему глазу, ни нашим приборам, существует 10, 11 или 26 измерений, а может быть, и больше.

Einstein © wikipedia

«Теория струн разработана для того, чтобы ответить на вопрос, из чего сделана материя, — рассказывает Брайан Грин, физик-теоретик, профессор Колумбийского университета. — Молекула состоит из атомов, атомы — из электронов, нейтронов и протонов, протоны — из кварков. Как русские матрешки. Однако все это значит, что где-то должна быть неделимая частица, финальная точка, которая уже не обладает структурой. Теория струн говорит о том, что, возможно, это не частица. Внутри самой маленькой точки может находиться энергетическая структура, которая вибрирует, как струна, но производит не звук, а частицу. В зависимости от частоты частицы получаются разные.

String theory © wikipedia

Струна настолько мала, что, если бы атом был размером со Вселенную, она была бы размером с дерево. Вот почему эмпирически теорию струн пока нельзя подтвердить. Для трехмерного пространства теория струн не подходит. Но если измерений больше десяти, она становится непротиворечивой. Возможно, эти измерения очень малы, и их нельзя увидеть невооруженным взглядом. Есть числа, которые полностью описывают нашу Вселенную. Это фундаментальные физические постоянные: массы элементарных частиц, коэффициенты электромагнитного взаимодействия и другие. Если изменить любое из этих чисел, мир просто перестанет существовать. Возможно, эти постоянные зависят от формы дополнительных измерений. Взаимодействие измерений определяет взаимодействие планет».

Что было бы, если бы человек воспринимал 5 измерений, а не 3?

Многомерный мир в представлении программиста, кибернетика и биоинформатика

{"width":120,"columns":10,"padding":0,"line":40}
//oldone 63563999