ابر فضا و ابعاد بالاتر کائنات

[آیدا.ف]

اگرچه ما در جهانی با سه بُعد مکانی طول، عرض و ارتفاع زندگی می‌کنیم اما آیا این لزوماً به این معناست که کل هستی هم صرفاً دارای سه بُعد مکانی است و ابعاد بالاتری ندارد؟ خیر چنین نیست. در واقع بر اساس مهم ترین نظریات مطرح در فیزیک امروز، کائنات دارای ابعاد ناشناخته و متعدد دیگری غیر از ۳ بُعد مکانی جهان ما است.

احتمال وجود ابعاد بالاتر برای اولین بار در سال ۱۹۱۹ توسط یک ریاضیدان و فیزیکدان آلمانی به نام تئوردو کالوزا هنگام کار روی معادلات میدان اینشتین در نسبیت عام مطرح شد. کالوزا دریافته بود که چنانچه فضا_زمان به جای چهار بعدی پنج بعدی باشد می توان معادلات میدان گرانش اینشتین و معادلات میدان الکترومغناطیسی ماکسول را در چهار چوب ریاضی واحدی بر حسب انحنای فضا_زمان پنج بعدی به دست اورد در این صورت انحنای سه بعد از این ابرفضا به همراه بعد زمان منجر به شکل گیری میدان گرانشی می شود و انحنای بعد مکانی چهارم نیز به ایجاد نیروی الکترومغناطیس منجر می شود. بدین ترتیب برای نخستین بار در تاریخ علم مفهوم اسرارآمیز ابر فضا وابعاد بالاتر کائنات وارد علم فیزیک شد.

اما اگر واقعا ابعاد مکانی بالاتری غیر از سه بعد مکانی شناخته شده ی جهان ما وجود دارند پس چرا فیزیکدان ها در هیچ آزمایشی که تا آن زمان صورت گرفته بود متوجه آن نشده بودد؟ این معمایی بی پاسخ بود تا این که در سال ۱۹۲۶ یک فیزیکدان سوئدی به نام اسکار کلین پاسخش را پیدا کرد. کلین گفت علت اینکه بعد پنجم تا کنون دیده نشده این است که این بعد بر خلاف سایر ابعاد مکانی جهان به شدت فشرده بوده و همانند یک حلقه ی فوق العاده کوچک در خود پیچیده است. شعاع این حلقه هزاران میلیارد بار از شعاع هسته ی اتم کوچکتر است و به همین علت هم تاکنون بعد پنجم در هیچ آزمایشی به طور مستقم مشاهده نشده است.

با تکمیل نظریه ی ابر فضای کالوزا توسط اسکار کلین این نظریه به نظریه ی کالوز_کلین شهرت یافت. نظریه ی کالوز کلین نه تنها برای نخستین بار ایده ی اسرارآمیز ابرفضا و وجود ابعاد بالاتر کائنات را ارائه کرد بلکه نخستین نظریه ای بود که موضوع وحدت غایی تمای نیروهای شناخته شده در آن زمان_یعنی دو نیروی گرانش و الکترومغناطیس_را نیز مطرح کرد و توانست ماهیت این دو نیروی به ظاهر متفاوت را در چهارچوب ریاضی واحدی توضیح دهد. البته نظریه ی کالوزا_کلین از زمان خود بسیار جلوتر بود به طوری که بسیاری از فیزیکدان ها در آن دوران نتوانستند ایده ی اسرارامیز وجود ابعاد بالاتر هستی و جهانی فرا ابعادی را بپذیرند. اما سرانجام با گذشت نزدیک به ۶۰ سال فیزیکدان ها به اهمیت فوق العاده ی ابر فضا و ابعاد بالاتر کائنات پی ببرند و بر همین اساس مهم ترین و بنیادی ترین نظریه ی فیزیک امروز یعنی نظریه ی ابر ریسمان و سپس نسخه ی تکمیل تر شده ی آن را یعی نظریه M را ارائه دادند. نظریه ای که ممکن است با کمک مفهوم اسرارامیز ابعاد بالاتر هستی سرانجام بتواند از وحدت غایی تمامی نیرو های کائنات پرده بردارد.