جهان در فضایی فرا ابعادی

[Rez@ee]

جهان در فضایی فرا ابعادی- (قسمت اول) تعریف مقدماتی تئوری ابر فضا

تئوری ابر فضا یک انقلاب عظیم علمی، فکری و فلسفی در مورد درک مان از جهان است که بیان می دارد، ابعادی افزون بر چهار بعد پذیرفته شده فضا– زمان وجود دارند و در واقع ممکن است جهان در فضایی فرا ابعادی وجود داشته باشد. تئوری ابر فضا از نظر علمی با نام های تئوری کالوزا - کلین و یا ابر گرانش همراه است. اما پیشرفته ترین فرمول بندی آن، تئوری ابر ریسمان نامیده می شود که حتی عدد دقیق ابعاد،(ده) را پیش بینی می کند. در این صورت، سه بعد متداول فضا(طول، عرض وارتفاع) و یک بعد زمان با شش بعد فضایی دیگر فزونی یافته اند.
توضیح بیشتر آنکه:
با استناد به تئوری ابر فضا، قبل از انفجار بزرگ، کیهان ما یک جهان کامل ده بعدی بوده است، جهانی که در آن مسافرت های درون بعدی امکان پذیر بود. با این همه این دنیای ده بعدی، ناپایدار بود و در نهایت به دو قسمت شکافته شد و باعث خلق دو جهان مجزا گردید. یک جهان چهار بعدی و یک جهان شش بعدی به وجود آمد. جهانی که ما در آن زندگی می کنیم، در جریان این دگرگونی شدید کیهانی متولد شد. جهان چهار بعدی به صورت انفجاری، شروع به انبساط نمود در حالی که جهان شش بعدی دوقلوی ما شدیدا انقباض پیدا کرده و تا حد بینهایت کوچکی جمع شد. بنابر این، این تئوری پیشگویی می کند که جهان ما دارای یک جهان دوقلوی کوچک، یک جهان همزاد است که در حد یک کره شش بعدی فوق العاده کوچک جمع شده وخیلی ریزتراز آن حدی است که بتوان آن رامشاهده نمود.

[Rez@ee]

جهان در فضايي فرا ابعادي-قسمت دوم

بله شايد عميق ترين تصوير حك شده در درك مشتركمان از اين دنيا، سه بعدي بودن آن باشد.ناگفته پيداست كه طول،عرض و ارتفاع براي توصيف تمامي اجسام جهان قابل رويتمان كفايت مي كنند.آزمايش هاي انجام شده بر روي نوزادان و نيز حيوانات نشان داده اند كه ما با اين حس دروني به دنيا گام مي گذاريم كه دنيايمان سه بعدي است.اگر زمان را نيز به عنوان بعدي ديگر وارد كنيم، آنگاه چهار بعد براي ثبت تمامي رويدادهاي جهان كافي خواهد بود.صرف نظر از اينكه ابزارهايمان چه جاهايي را مورد كنكاش قرار مي دهند،از درون اتم ها گرفته تا دوردست ترين خوشه هاي كهكشاني فقط شواهدي بر همين چهار بعد يافته ايم.هر گونه ادعايي غير از اين،مبني بر امكان وجود ابعاد و يا دنياهاي موازي ديگر، به مثابه رفتن به زير بار سرزنش هاي عموم خواهد بود.با اين وجود،ديري نخواهد پاييد كه اين پيش داوري عميقا تثبيت شده در مورد دنياي ما كه دو هزار سال قبل توسط فلاسفه يونان باستان ساخته و پرداخته شد،تسليم پيشرفت علم شود.

[Rez@ee]

جهان در فضايي فرا ابعادي -قسمت سوم

هندسه اقليدسي، براي دو هزار سال يكي از ستون هاي استوار رياضيات بود كه بيانگر سه بعدي بودن فضا است. علاوه بر اين، در اين هندسه فضاي سه بعدي مذكورتخت است(در فضاي تخت، كوتاه ترين فاصله بين دو نقطه، يك خط راست است و اين موضوع امكان انحنا دار بودن فضا، مانند سطح يك كره را منتفي مي كند). احتمالا كتاب اصول اقليدس، تاثيرگذارترين كتاب تاريخ علم بوده است وپوياترين مغزهاي تمدن براي دو هزار سال، در برابر زيبايي و سحر كلام هندسه اين كتاب، در تحير بوده اند. اين هندسه شايد بيش از حد موفق بود و در طول قرون جايگاهي نزديك به يك مذهب پيدا كرده بود. هر كسي كه جرات به خرج داده و فضاي انحنا دار و پيامد، آن ابعاد بالاتر را مطرح مي كرد، مورد تكفير قرار مي گرفت. براي نسل هاي متمادي، دانش آموزان با اصول هندسه اقليدوسي كلنجار رفته اند: اينكه محيط يك دايره برابر حاصل ضرب قطر آن در عدد است و مجموع زواياي داخلي يك مثلث 180 درجه است. اما چرا شكل هاي هندسي مسطح و ايده ال اقليدسي را در هيچ جاي طبيعت نمي توان مشاهده كرد. رشته كوهها، امواج اقيانوس ها، ابرها، گرداب ها و ... شكل هاي دايره اي، مثلثي و مربعي كامل نيستند بلكه اشياء منحني هستند كه به روش هاي بيشماري، خميده و پيچيده شده اند. زمان انقلاب فرا رسيده بود، اما چه كسي هدايت آن را در دست مي گرفت و چه چيزي مي توانست جايگزين هندسه قديمي گردد؟
از نظر ريمان تنها با محدود كردن خود به سطوح تخت، مي توان از هندسه اقليدسي دفاع كرد و با ورود به دنياي سطوح انحنادار اين هندسه عملا غلط از آب در مي آيد بخصوص در مقايسه با دنيا و تنوع غني آن ، فاقد خلاقيت و نوزايي است.

[Rez@ee]

جهان در فضايي فرا ابعادي-قسمت چهارم

ريمان متوجه شد كه فضاها ممكن است تخت يا انحنادار باشند.اگر فضا تخت باشد در اينصورت اصول موضوعي رايج اقليدس كاربرد دارند:
كوتاهترين فاصله بين دو نقطه يك خط راست است.
خطوط موازي هرگز همديگر را قطع نمي كنند.
مجموع زواياي داخلي يك مثلث 180 درجه است.
مساحت دايره رامي توان ازضرب عدد درمربع شعاع دايره بدست آورد و ...

اما اگر سطوح مانند سطح يك كره داراي انحناي مثبت باشند، آنگاه :
مفهوم كوتاهترين فاصله تغيير مي كند.
خطوط موازي حتما همديگر را قطع مي كنند.
مجموع زواياي داخلي يك مثلث از 180 درجه بيشتر مي شود.
مساحت دايره كمتر از حاصلضرب عدد در مربع شعاع دايره مي شود و...

و اگر سطوح مانند سطح زين اسب داراي انحناي منفي باشد، آنگاه:
مفهوم كوتاهترين فاصله تغيير مي كند.
ازيك نقطه واقع در بيرون يك خط مفروض، بينهايت خط موازي با آن خط مي توان ترسيم كرد.
مجموع زواياي داخلي يك مثلث از 180 درجه كمتر خواهد شد.
مساحت دايره بيشتر از حاصلضرب عدد در مربع شعاع دايره مي شود و...
هدف ريمان معرفي روشي تازه در رياضيات بود كه وي را قادر به توصيف تمام سطوح صرف نظر از ميزان انحناي آنها بكند.

[Rez@ee]

جهان در فضایی فرا ابعادی -قسمت پنجم

ريمان در نهايت فقر و تنگدستي وبيماري سل و اعصاب در برابر هندسه يوناني كه اصول آن بر اساس بنيانهاي لرزان فهم عامه و باورهاي فطري استوار بود قد علم كرد وهندسه اي را بنا به يك زمينه مستحكم منطقي و بر اساس ابعادي فراتر از سه بعد در يك فضاي انحنادار و نه تخت و مسطح بنا نهاد.
ريمان اولين كسي بود كه در برابر يكي از ستون هاي دو هزار ساله رياضيات يعني هندسه اقليدسي قد علم كرد و بيان كرد كه طبيعت جايگاه اصلي خود را در هندسه اي با ابعاد بالاتر پيدا خواهد كرد.
طبيعت تنها دم شير را به ما نشان مي دهد، ولي من شكي ندارم كه شير به طبيعت تعلق دارد حتي اگر به خاطر جثه بزرگش نتواند خود را به طور آني نشان دهد. آلبرت اينشتين
امروزه ما مي دانيم كه در رياضيات موضوعات زيادي وجود دارند كه غير قابل تصور هستند، ولي مي توان نشان داد كه وجود دارند. پر واضح است كه اين رياضيات ابزاري هستند كه ما براي درك چيستي جهان و چگونگي خلق عالم توسط خالق آن به آن ها نياز داريم.
من مي خواهم بدانم كه خدا چگونه اين دنيا را خلق كرد؟علاقه زيادي به پديده هاي گوناگون ندارم. مي خواهم قصد او را درك كنم، چون بقيه مسائل جزئي هستند. آلبرت اينشتين

[Rez@ee]

جهان در فضايي فرا ابعادي -بخش ششم

ريمان اولين كسي بود كه سعي در ايجاد يك زبان رياضي كرد كه به وسيله آن بتواند نشان دهد كه قوانين طبيعت وقتي در ابعاد بالاتر بيان شوند، ساده تر و زيباتر مي شوند.
ريمان كار خود را با قضيه معروف فيثاغورث، يكي از كشفهاي مهم يوناني ها در رياضيات، شروع كرد. اين قضيه رابطه اي بين طول سه ضلع يك مثلث قائم الزاويه است كه بيان مي كند مجموع مربعات اضلاع كوچكتر برابر با مربع ضلع بزرگتر، يعني وتراست. بعبارتي ديگر، اگر a وb طول دو ضلع كوتاه تر و c طول وتر باشد، در اين صورت داريم: (البته قضيه فيثاغورث، اساس تمام كارهاي معماري است. هر بنايي كه در اين سياره ساخته مي شود، بر روي اين قضيه استوار است). اين قضيه براي فضاي سه بعدي هم براحتي قابل تعميم است. به اين بيان كه مجموع مربعات سه ضلع مجاور به هم در يك مكعب برابر با مربع قطر مكعب است. لذا اگرa,b,c نشانگر يالهاي مكعب و d نشانگر طول قطر مكعب باشد، در اين صورت داريم:
حال به سادگي مي توان اين قضيه را به فضاي N بعدي تعميم داد. موضوع قابل توجه اين است كه با وجود ناتواني ذهن ما براي تصور اين مكعب N بعدي، نوشتن فرمولي براي اضلاع آن، ساده مي باشد. مثلا فرض مي كنيم در يك مكعب N بعدي a,b,c,d,…. طول يالهاي اين ابرمكعب بوده و z طول قطر آن باشد. دراين صورت داريم:
در واقع اين يك خصوصيت متداول در كار با ابرفضا است. از نظر رياضي سر و كار داشتن با فضاي N بعدي خيلي مشكلتر از سر و كار داشتن با فضاي سه بعدي نيست. بطوريكه ما مي توانيم بر روي يك صفحه كاغذ، خواص اجسامي با ابعاد بالاتر را كه توسط ذهن هاي ما قابل تصور نيستند، بطور رياضي توصيف كنيم.
تصور بعد چهارم براي ما، همانقدر غيرممكن است كه تصور رنگ ها براي كسي كه نابينا بدنيا آمده است.هلمهولتز

[Rez@ee]

جهان در فضايي فرا ابعادي -بخش هفتم

اگر تمامي مفاهيم منطبق با فهم رايج ما در مورد جهان درست مي بودند، علم هزاران سال قبل اسرار جهان را كشف مي كرد. هدف علم، كنار زدن لايه ظاهري اشياء است تا ماهيت لايه زيرين آن ها را نمايان سازد. در حقيقت اگر ظاهر و باطن اجسام يكي بود، نيازي به علم احساس نمي شد. در اين قسمت سعي مي كنيم نياز علم به ابعاد بالاتر را در پنج بخش زير بررسي كنيم:

الف) طبيعت جايگاه اصلي خود را در هندسه اي با ابعاد بالاتر پيدا خواهد كرد.
به عنوان يك اصل مهم حتي قوانين شناخته شده ي طبيعت موقع بيان در ابعاد بالاتر به نحو شگفت انگيزي ساده تر، متقارن تر و زيباتر مي شوند به طوري كه استفاده از ابعاد بالاتر يكي از نياز هاي حتمي علم براي توصيف درست و دقيق لايه هاي پنهان تري از قوانين طبيعت است.
ب) نياز علم به ابعاد بالاتر براي اتحاد چهار نيروي اصلي طبيعت.
ج) نياز علم به ابعاد بالاتربراي هماهنگي بين قوانين نور و گرانش.
د) نياز علم به ابعاد بالاتربراي توصيف كامل ذرات زير اتمي.
ه) نياز علم به ابعاد بالاتر براي نجات حيات هوشمند.

در ادامه براي درك بهترهر يك از عناوين بالا، با ذكر مثال هاي جالبي به بررسي آنها مي پردازيم .

[Rez@ee]

جهان در فضايي فرا ابعادي(قوانين طبيعت موقع بيان در ابعاد بالاتر ساده تر مي شوند) -بخش هشتم

وضع آب و هوا همواره براي مصريان باستان پديده اي كاملا اسرار آميز بود. چه چيزي باعث پيدايش فصول مي شد؟ چرا هگاميكه به طرف جنوب حركت مي كردند، هوا گرم تر مي شد؟ از ديدگاه محدود مصريان باستان كه زمين در نظرشان همانند يك صفحه دو بعدي مسطح بود، آب و هوا پديده اي توضيح ناپذير مي نمود. ولي حال تصور كنيد كه مصريان باستان را سوار يك موشك كرده و به فضا بفرستيم، جايي كه بتوانند زمين را در حركت خود به دور خورشيد ببينند.
در اين صورت به طور آني پاسخ همه اين سوالات مشخص مي شود. از فضا، مشخص مي شود كه كره زمين روي يك مدار بيضي شكل بدور خورشيد مي گردد. علاوه بر آن محور زمين حدود 23 درجه نسبت به خط عمودي انحراف دارد (خط عمودي كه بر صفحه دايرةالبروج كه همان صفحه مدار زمين به دور خورشيد است زاويه 90 درجه مي سازد) به دليل اين انحراف، نيم كره شمالي در طول قسمتي از مدار خود نسبت به بخش ديگرمدار، نور بسيار كمتري از خورشيد دريافت مي كند، بنابر اين هواي نيمكره شمالي سرد و وقتي به طرف استوا حركت مي كنيم، هوا گرمتر مي شود. به همين ترتيب از آنجائيكه زمين نسبت به كسي كه در قطب شمال نشسته است در جهت خلاف حركت عقربه هاي ساعت مي چرخد، هواي سرد قطبي ضمن حركت، به سمت جنوب و استوا مي پيچد. در نتيجه با استفاده ازجهت جريان توده اي گرم و سرد هوا كه بوسيله گردش زمين ايجاد مي شوند، مي توانيم توضيح دهيم كه چرا بادها بسته به اينكه كجاي زمين باشيم معمولا در يك جهت مي وزند. كوتاه سخن آنكه به محض مشاهده زمين از فضا قوانين نسبتا مبهم آب و هوا به راحتي قابل درك مي شوند. بنابراين راه حل رفتن به بالا و به فضا است، يعني به بعد سوم . حقايقي كه در يك دنياي مسطخ غير قابل درك بودند، با مشاهده يك زمين سه بعدي بديهي مي شوند.

[اميروسوسن]

سلام دوست عزيز
مطلب جالب بود اما هنوز جاي بحث بسيار است
در مورد اين گفته انيشتن (رفتن به بعدي ديگر ) هنوز چيزي ننوشتيد
آيا گفته علامه راشنيده ايد كه بشر زماني خواهد توانست در دالان زمان حركت كند آيا اين مطلب را واقعا علامه گفته ؟

[Rez@ee]

جهان در فضايي فرا ابعادي(قوانين طبيعت موقع بيان در ابعاد بالاتر ساده تر مي شوند)-بخش نهم

از زمان نيوتن، دانشمندان نيرو را به عنوان عامل اندركنش لحظه اي بين دو جسم دور از هم در نظر مي گرفتند. اين موضوع را فيزيكدانها، كنش از فاصله نام گذاري كردند، بدين معني كه يك جسم مي تواند حركت اجسام دورتر را به طور آني تحت تاثير قرار دهد. مكانيك نيوتني، بدون شك مي توانست حركت سياره ها را توصيف كند ولي در طول قرنها، منتقدين در مورد غير طبيعي بودن موضوع كنش از فاصله بحث كرده اند، اينكه يك جسم بتواند جهت حركت جسم ديگر را بدون اينكه حتي تماسي با آن داشته باشد تغيير دهد ...همچنين آني و لحظه اي بودن تاثير نيرو بين دو جسم كه از هم فاصله دارند با اصل موضوع نسبيت خاص اينشتين كه سرعت نور را بالاترين حد سرعت ها در عالم مي داند تناقض دارد. در قسمت بعد ذكر يك مثال جالب براي درك بهتر موضوع اخير خالي از لطف نيست: زندگي ماهي هايي كوچك، در درياچه اي پوشيده شده از نيلوفر هاي آبي را در نظر بگيريد. ماهي ها تمام عمر خود را در آبي كم عمق سپري مي كنند، در حالي كه فكر مي كنند جهانشان از رنگ آبي تيره و تار و تعدادي نيلوفر تشكيل شده است ، تنها ممكن است آگاهي مبهمي داشته باشند از اينكه شايد جهاني ناشناخته در بالاي سطح آب وجود داشته باشد. تصور كنيد كه يك روز، باران شديدي درمي گيرد و سطح آب توسط هزاران قطره ريز باران بمباران مي شود. با متلاطم شدن سطح آب، نيلوفرهاي آبي توسط امواج آب به هر سويي كشانده مي شوند. ولي چون در نظر ماهي ها آبي كه در آن بسر مي برند درست مثل فضاي اطراف ما نامرئي است از اينكه نيلوفر هاي آبي خود به خود مي توانند در اطرافشان حركت كنند سردرگم مي شوند. با تصور اينكه ماهي هاي دانشمندي نيز بين ماهي ها زندگي مي كنند، ماهي هاي دانشمند با زيركي، چيزي به نام نيرو دست و پا مي كنند تا نادانسته هاي خود را پنهان كنند وازآنجائيكه قادر به درك صحيح امواج در سطح نامرئي آب نيستند نتيجه مي گيرند كه چون ماهيتي اسرارآميز و نامرئي به نام نيرو بين نيلوفرها عمل مي كند، لذا آن ها بدون اينكه با چيزي در تماس باشند، حركت مي كنند. در واقع اگر دانشمندان ما مفاهيمي مثل نيروها را كشف مي كنند، به اين خاطر است كه نمي توانند ارتعاشات نامرئي را كه فضاي خالي اطراف ما را پركرده اند، شناسایی كنند.