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    Qual è la quinta dimensione?

    La quinta dimensione ha due definizioni: la prima è che si tratta di un nome di un gruppo vocale pop del 1969. Il secondo, postulato dal fisico svedese Oskar Klein, è che si tratta di una dimensione non vista dagli umani in cui le forze di gravità e l'elettromagnetismo si uniscono per creare una teoria semplice ma aggraziata delle forze fondamentali. Oggi gli scienziati usano 10 dimensioni e la teoria delle stringhe per spiegare dove si incontrano la gravità e la luce dallo spettro elettromagnetico.

    In primo luogo, la teoria della relatività

    Per ottenere una maniglia sulla quinta dimensione, iniziare con La teoria della relatività speciale di Einstein. Einstein ha proposto che le leggi della fisica siano coerenti per gli osservatori non acceleratori, indipendentemente da dove si trovino nello spazio, poiché non esistono quadri di riferimento assoluti. La teoria di Einstein affermava che la velocità di un'entità, o la sua quantità di moto, è misurabile solo in relazione a qualcos'altro, e in secondo luogo che la velocità della luce è una costante nel vuoto, indipendentemente dalla persona che la misura e dalla velocità con cui la persona viaggia. La terza parte dell'equazione è che nulla va più veloce della luce in contrasto con le leggi gravitazionali di Newton. Per farlo funzionare, Einstein aveva bisogno della quarta dimensione chiamata spazio-tempo. Ha espresso la sua teoria usando la famosa equazione matematica E = MC 2.

    Teorie della quinta dimensione

    Perché la luce, o energia, nella teoria di Einstein proviene dalle interazioni della forza elettromagnetica, gli scienziati hanno cercato per oltre 100 anni modi per unire energia o luce dalla forza elettromagnetica con le altre tre forze, che sono forze nucleari forti e deboli e gravità. Due teorie, sviluppate in modo indipendente e proposte dal matematico tedesco Theodor Kaluza e dal fisico svedese Oskar Klein hanno suggerito la possibilità di una quinta dimensione in cui l'elettromagnetismo e la gravità si uniscono.

    Non visto dall'occhio nudo

    Klein si avvicinò con l'idea che la quinta dimensione è invisibile all'occhio umano, poiché è minuscola e si raggomitola su se stessa come un bug di una pillola rotola sotto la minaccia. Einstein ei suoi assistenti, Valentine Bargmann e Peter Bergmann, nei primi anni '30 e '40 tentarono senza successo di legare la quarta dimensione della teoria di Einstein ad una dimensione fisica extra, la quinta, per incorporare l'elettromagnetismo.

    Gravità e suoi effetti

    La teoria della relatività di Einstein suggeriva essenzialmente che lo spazio-tempo si deformasse, sentito come la gravità, da grandi oggetti come la Terra. Posò la misura delle onde gravitazionali e la possibilità di buchi neri, anche se passò i suoi ultimi anni cercando di smentire l'idea dei buchi neri, che gli scienziati finalmente confermarono come reali nel 1971, decenni dopo la morte di Einstein. Ma a 100 anni dalla sua prima pubblicazione della sua teoria della relatività, gli scienziati hanno anche confermato l'esistenza di onde gravitazionali nel settembre 2015, quando gli scienziati del Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory hanno rilevato e misurato le onde gravitazionali che si sono increspate nello spazio quando due buchi neri si sono uniti.

    Poi c'erano 10 - o più

    Gli scienziati non sono ancora d'accordo su quante dimensioni esistono veramente. Alcuni dicono sei, altri dieci, altri dicono all'infinito o all'infinito. La teoria delle stringhe postula che assolutamente tutto in questo universo è una manifestazione di un singolo oggetto - una stringa minuscola. Il modo in cui vibra determina se si tratta di un fotone o di un elettrone e tutto fa parte di un unico concetto unificato. Poiché non abbastanza deviazioni possono spiegare tutte le particelle e le forze nell'universo, la teoria delle stringhe richiede almeno sei ulteriori dimensioni oltre alle quattro note. Queste dimensioni sono di due tipi: quelle che puoi vedere e quelle che sono minuscole e accartocciate, come originariamente sosteneva Klein, esistenti a livello microscopico.

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