Dördüncü Boyut İle İlgili İpuçları Tespit Edildi

Bilim insanları üç boyuttan daha fazla boyut olabileceğini ve dördüncü boyut ile ilgili ipuçlarını tespit etti.

4. Boyut

Bilim adamları normal 3 boyutun yanında daha fazla boyut olabileceğini teorik olarak ispatladılar. İlk işaret 1905 yılında Albert Einstein görecelik teorisini geliştirdiğinde geldi. Genellikle dördüncü boyut hakkında konuştuğumuzda bu uzay zaman olarak düşünülebilir fakat burada bilim adamları paralel evrenleri değil 3 boyutun da ötesinde uzaysal bir boyutu kastediyor.

Başka yerlerde diğer boyutlar olsa bile oralara seyahat edebilir miyiz? Bilim adamları bu boyutları tecrübe edebileceğimiz konusunda emin değil. Beynimiz bunu algılamada yetersiz kalıyor. Matematiksel olarak dördüncü boyut düzeyine çıkabiliriz fakat fiziksel gerçeklikte bu boyutu şimdilik tecrübe edemeyiz.

Yine de bu bizi daha yüksek boyutlarla ilgili kanıt arayışımızı durduramaz. Tesseract ve hiperküp adı verilen bir model dördüncü boyut anlatımı için en ideal modeldir. Bu küp içinde başka küplerden oluşur. Yararlı bir metafor olsa da , gerçek dünyada hiç var olmadı. Peki bilim adamları dördüncü boyut varılığını aslında nasıl tespit etti ? Biri Amerika’da diğeri de Avrupa’da olan iki araştırma takımı bunu tespit etmek için ikili deneylerini tamamladılar.

Kuantum Hall Etkisiyle Dördüncü Boyut

Kuantum Hall etkisi  4 boyutlu dünyaya işaret eden 2 boyutlu deneylerdir. Hall etkisi, elektriksel olarak iletken bir malzemeye sahip olduğunuzda metalin veya bir telin dağıtıldığı durumdur. Elektronlar bir yönde hareket eder. Malzemeye dik bir manyetik alan yerleştirildiğinde ve elektron yerine Lorentz olarak bilinen bir kuvvetle sağa veya sola yönlendirilir.

Hall efektinin sonucu olarak elektronlar 2 boyutlu sistem içerisinde sıkışırlar. Sadece iki yönde hareket edebilirler. Hall efekt hem materyalin çok düşük bir sıcaklıkta olduğu hem de güçlü bir manyetik alanda olduğu kuantum düzeyinde gerçekleşir. Ayrıca normalde gerilim doğrudan artmaz fakat bunun yerine kademeli bir şekilde yükselir. Kuantum Hall efekt ile kısıtlanan elektronları ayrıca ölçebilirsiniz.

Matematiği takip ederseniz Kuantum efekti 4 boyutlu bir sistem içinde izlenebilir olduğunu fark edersiniz. Amerika takımının bir üyesi olan Mikael Rechtsman’a göre “Fiziksel olarak 4 boyutlu kuantum hal fiziğine düşük boyutlu sistem kullanarak erişebiliriz. Çünkü yüksek boyutsal sistem kompleks bir yapıda kodlanmıştır.

Bizler 3 boyutlu nesneler olarak 2 boyutlu gölgeler oluşturuyoruz. 4 boyutlu nesneler de 3 boyutlu bir gölge oluşturmaktadır. Bu gölgeleri inceleyerek boyutlar hakkında daha fazla bilgi sahibi olabiliriz. Bu yüzden 4 boyutlu bir nesne hakkında bilgi sahibi olmamız onun 3 boyutlu gölgesini incelememiz ile mümkündür. Yazının başında bahsettiğim her iki takımda buna benzer şeyler yaptı. Dördüncü boyut ile ilgili bir inceleme yapmak için lazerler kullandılar. Her bir deneyin sonucu Nature dergisinde iki rapor olarak halinde yayınlandı.

Avrupa deneylerinde bilim adamları rubidyum elementini mutlak sıfır sıcaklığına indirdiler. Ardından atomları bir lazer kafesi içinde sıkıştırdılar. Ardından atomları uyarmak için daha fazla lazer uyguladılar. Bu da kuantum şarj bombasını yarattı. Atomların kendilerine bir etkisi olmamasına karşın , burada elektrik yüklerinin taşınmasını modellediler. Atomların hareketlerindeki değişiklikler kuantum hall etkisinin dördüncü boyut içerisinde nasıl gerçekleşeceğiyle çelişmektedir.

Kaynak: BigThink