Юный техник, 2010 № 01

Четвертое же измерение — время — мы не можем ощутить, но никто ведь не станет спорить, что за сегодня следует завтра, а за зимой — весна. Однако математики очень долго в своих рассуждениях не принимали время во внимание. Так, в 1685 году математик Джон Уоллис назвал его «чудовищем в природе, возможным не более, нежели химера или кентавр*. А потому в XIX веке «король математиков» Карл Гаусс хотя и разработал теорию четвертого измерения, но побоялся публиковать результаты.

В результате честь обнародовать основы математики высших измерений выпала ученику Гаусса, Георгу Риману. В 1854 году он рискнул прочесть публичную лекцию, в ходе которой опрокинул 2000 лет владычества греческой прямолинейной геометрии.

Однако еще несколько десятилетий спустя после выступления Гаусса большинство ученых воспринимало существование четвертого измерения не более, как некую игру ума. Дело сдвинулось с мертвой точки лишь после того, как в начале XX века Альберт Эйнштейн опубликовал первые тезисы своей теории относительности, в которой, в частности, выдвинул концепцию пространства-времени.

Так время стало четвертым измерением. А в 1919 году физик Теодор Калуца написал статью, в которой намекнул, что, кроме пространства-времени, существует еще, по крайней мере, одно измерение. Далее мы будем называть его пятым, поскольку само время уже воспринимается как четвертое измерение пространства-времени.

Но если пятое измерение существует, то в чем оно выражается?

ПРОВЕРИМ ЗАКОН НЬЮТОНА? После некоторых раздумий теоретики пришли к заключению, что самый простой способ убедиться в существовании пятого и иных измерений — найти отклонения от ньютоновского закона всемирного тяготения. Ведь согласно этому закону сила взаимного притяжения двух масс убывает пропорционально квадрату расстояния, их разделяющего.

Но такое соотношение верно лишь в трехмерном мире. В самом деле, представьте себе некую сферу вокруг Земли. Сила притяжения планеты равномерно распределяется по площади этой сферы, и чем больше ее радиус, тем эта сила меньше. Но площадь поверхности сферы пропорциональна квадрату ее радиуса, поэтому и сила притяжения, распределенная по поверхности сферы, должна уменьшаться пропорционально квадрату радиуса.

А вот если во Вселенной было бы четыре пространственных измерения, полагают теоретики, то сила притяжения должна была бы убывать пропорционально кубу расстояния. А для Вселенной в N пространственных измерений гравитация убывала бы пропорционально (N — 1) степени расстояния.

Закон всемирного тяготения проверен на астрономических расстояниях с большой точностью. Но до недавнего времени никто не проверял этот закон на очень малых расстояниях.

Первый эксперимент, призванный проверить закон всемирного тяготения, поставили в 2003 году в Университете Колорадо. И отклонений от закона не обнаружили. Это означает либо то, что никаких дополнительных измерений и скрывающихся в них иных миров не существует, либо что замеры были недостаточно точны, эксперимент стоит повторить.

И. ЗВЕРЕВ

КСТАТИ… Быстрее света

Астрофизики долгое время ведут споры по поводу возможности достижения материальными объектами сверхсветовых скоростей. Большинство ученых отвергали даже теоретическую возможность этого, пока в декабре 1997 года английские астрономы не обнаружили в Млечном Пути необычную черную дыру. Она, как показал радиотелескоп, находится в центре микроквазара, на расстоянии 40 000 световых лет от Солнца.

Самым любопытным в черной дыре оказалось то, что на ее поверхности произошел взрыв. По словам Роба Фейдера из Амстердамского университета, материя, втягиваемая в черную дыру, нагревалась до чудовищных температур, испуская рентгеновские лучи. Этот процесс протекал настолько бурно, что взрыв оказался неизбежен. Из черной дыры в пространство устремились два разнонаправленных потока материи. Один — в сторону Солнца, а другой — в противоположную. Сенсационной оказалась начальная скорость этих потоков: измерения показали, что она вдвое превышает скорость света!

Астрофизики занялись исследованием этого явления, а тем временем теоретики приступили к рассмотрению принципиальной возможности создания космических кораблей, развивающих сверхсветовые скорости. В 1999 году были опубликованы математические расчеты доктора Ван Ден Брёка из Католического университета бельгийского города Лювена. Согласно его теории, можно создать космический корабль, который будет искажать пространство. Сверхсветовой космический корабль окажется в невидимом «пузыре» искривленного пространства и сможет лететь со скоростью, приближающейся к бесконечности!