Ползата от прилагането на допълнително измерение

Фигурата правоъгълен триъгълник сама по себе си е двуизмерна - разполага се върху двуизмерен пространствен "лист" с безкрайна протяжност във всички възможни посоки на двуизмерната му повърхност (двуизмерно плоско, евклидово пространство). Още в дълбока древност, по времето на Питагор, се разбрало, че при правоъгълен триъгълник с катети (страни a и b) с дължина 1 (милиметър, сантиметър, метър - все едно какво), резултатът на хипотенузата с (АС) се получава корен квадратен от 2, което е безкрайно число, с безкраен брой цифри след десетичната запетая. Тогава този безкраен резултат наложил дефинирането на реалните числа. По този начин ние имаме една безкрайност, свързана с безкрайното плоско, евклидово пространство, "листът", върху който е "разчертан" правоъгълният триъгълник и втора безкрайност, свързана с дължината на отсечката с (АС), един вид "вътре" в първата безкрайност (вътрешно свойство в този смисъл). Геометрично всичко това най-лесно може да се представи в трето измерение z, извън първоначалните х и у на двумерния "лист", върху който е "разчертан" правоъгълния триъгълник.

По подобен начин може да се подходи и с гравитационната кривина на Общата теория на относителността (ОТО). Обичайно гравитационната кривина се представя като вътрешно (присъщо) свойство на четиримерното пространство-време на ОТО. Това е така наречения "вътрешен" поглед - вътре в рамките на триизмерното пространство (четириизмерно пространство-време), за разлика от "външния" поглед, при който се приема условно допълнително пространствено измерение, като ставащото се разглежда от позиция някъде в условно по-високоизмерното пространство. Сметките засега са от вътрешната перспектива - ОТО с неговия метричен тензор. Има опити за сметки посредством повече от четири пространствено-времеви измерения, например при суперструнната теория, но засега те са неуспешни. Нищо неуспешно и нередно обаче няма в онагледяването на особеностите на гравитацията чрез допълнително условно измерение, чрез споменатия "външен" поглед.

Предполагам, че тук всичко е ясно! Горната част от изображението е често срещана под различни разновидности и винаги много зле обяснена или въобще без никакво обяснение, както е обичайно при почти всички, ако не и всички опити за онагледяване на гравитацията и даже за нейното диаграмно представяне. Много често при диаграмите липсват дори означения, коя координата какво точно означава! А всичко е доста ясно и прегледно, когато всичко е обяснено пълноценно. Все още няма да е моментално-ясно за онези хора, които досега не са се интересували особено от гравитацията и нейното актуално научно описание, но достатъчно доброто онагледяване ще ускори достигането до разбиране при полагането на усилие в подобна насока.

Достатъчно е ясно да бъде дефинирано, кои части от изображението кои точно координати представят и кои точно координати не са представени, за да придобият изображенията значително по-голяма яснота от обичайното досега. В горната половина на горното изображение, често срещаната и практически необяснявана, се ползват пет пространствено-времеви измерения - wxyzt. От всички тях, x, y и z са координатите на обичайните три пространствени измерения, t е координатата на непространственото времево измерение, а w е координатата на условното измерение на гравитационната кривина. Така на горната половина от изображението са представени двете пространствени координати на дължината х и на широчината у, както и условната координата на гравитационната кривина w и отсъстват пространствената координата на височината z и непространствената времева координата t.

Следва втората, долната половина от изображението, която обичайно може да се нарече "сянка" на горната по-високоизмерна половина. Тази долна половина представлява влагане на по-нискоизмерното пространство-време xyzt (обичайното, известно на всички пространство-време) в по-високоизмерното пространство-време wxyzt (горната половина от изображението). В долната половина на изображението вече липсват не само координатите на пространственото измерение z (височината) и на непространственото времево измерение t, но вече липсва и координатата на условното измерение на гравитационната кривина w. Представени са само координатите на пространствените измерения х (дължината) и у (широчината), а геометричното изражение на гравитационната кривина от по-високоизмерното (горното) пространство се изразява като гравитационните ефекти, толкова ясно описвани от ОТО, в по-нискоизмерното (долното) пространство.

Представянето чрез "външна" гледна точка (от позицията на пространство с едно условно измерение повече) съвсем тясно се свързва с представянето чрез "вътрешна" гледна точка (отвътре в пространството с оригиналния брой измерения) - това е съответствие. Големият въпрос е: след като "вътрешни свойства", не само на гравитацията, се описват толкова точно и чрез условни допълнителни измерения - не може ли причина за това да е действителното наличие на допълнителни пространствени измерения освен трите известни? Тоест - струнната теория в същността си (относно повече от три пространствени измерения) да е вярна, макар и да не е вярна в настоящия си вид!

Отново за тъмната материя!

Вече писах за тъмната материя! Въпреки това - сега ще си позволя още малко размисли по темата...

Ако не разглеждаме възможността тъмната материя да е някаква зависимост от сорта на MOND (не самия MOND, но нещо, свързано с някакъв друг параметър или няколко параметъра) и имаме предвид, че потенциалните частици тъмна материя не взаимодействат силно и електромагнитно (включително и между самите себе си), само гравитационно, плюс-минус слабо, би следвало (според мен!) да имаме предвид следното: не ми се струва особено логично, такива частици тъмна материя да са разположени твърде рехаво (да са силно разредени) помежду си! Засега се счита, че относно потенциални частици тъмна материя важат всички квантово-механични правила, заедно с всички гравитационни правила, а не могат да се регистрират техни взаимодействия, понеже става дума за силно разредени, заемащи големи пространствени области, частици. Това не е задължително да е точно така, особено, ако въпросните частици не взаимодействат с всичко (и помежду си) по други начини, освен гравитационно, плюс-минус слабо.

Изключително вероятно е потенциални частици тъмна материя да са си останали квантови частици още от момента на своето създаване, понеже липсват най-ключови взаимодействия (силното и електромагнитното), за да станат те нещо макроскопично, даже и такова макроскопично да е с различни физически закони (с различни негравитационни взаимодействия) от известните ни в момента. Доколкото се допуска като най-вероятно те да са фермионоподобни и студени (относително бавноподвижни, тоест - със скорости, значително под скоростта на светлината) и едва ли са относително неподвижни (да трептят квантово-неопределено в относително едни и същи места, каквото и да значи това!) - това са частици с квантово-механичен характер, които не следват класически точно установени траектории, макар и да орбитират гравитационно в делокализирани квантови състояния.

Особено, ако предполагаме изключително леки (но не безмасови) частици тъмна материя - какво точно налага те да са силно разредени пространствено?! Те не взаимодействат електромагнитно и силно и средно във Вселената масата им се изчислява на около 85 % от цялата масивна материя (всичко това е без тъмната енергия, само фермионните маси), при едва около 15 % за наблюдаемата барионна маса - разлика от над 5.6 пъти! Защо да не може тази наистина МНОГО СЕРИОЗНА разлика в масите да идва от големи (многобройно) скупчвания една до друга на свръх-леки частици тъмна материя, дори и те да орбитират масово в делокализирани квантови състояния (нали са елементарни, квантови частици) и поради това да не стават на черни дупки (нито на съставни, съставени от други, частици)?! Няма никакви други особености, освен квантови и гравитационни, за да очакваме някакви значителни пространствени отстояния една от друга между тези частици! След като за тях важат всички квантово-механични особености - значи важи принципа за забраната на Паули (щом са подобни на фермиони), но само това и този принцип действа на изключително кратки разстояния, понеже е квантов принцип! Какви би им попречило, особено ако са квантови частици и с нищожна маса, частиците тъмна материя да са плътно набити една до друга, на големи пространствени разстояния около галактиките (значителното хало, обвивка, ореол от тъмна материя около галактиките)?! Защото разлика от над 5.6 пъти доста трудно би могла да се обясни от силно разредени една спрямо друга елементарни частици тъмна материя, пък били те и разположени на огромна плащ около галактиките...

Открай време се говори за аура, за ореоли от нещо около човешките тела (и въобще около всички масивни обекти - животни, предмети като маси, столове, скринове, растения и т.н.).

Не може ли това да е тъмната материя около човешките (и не само човешките) тела, макар и драстично по-разредена от масивните концентрации тъмна материя около галактиките и още по-големите от галактиките космически структури (галактически купове, свръх-купове и т.н.)?!

За Вселената и нейната евентуална материя

Ако Вселената беше 4D-хиперсфера, наблюдавана "отвън", от условно 5D-плоско (евклидово) пространство и идеално-сферичната ѝ геометрия се нарушеше - от 5D-пространството щеше да се види, как едното от измеренията на 4D-сферата драстично намалява размера си до окръжност с планков размер, а останалите три измерения се разгъват до три-сфера с безкрайни радиуси и съвпадат с три от петте плоски (евклидови, безкрайни) измерения на наблюдаващото 5D-пространство. Така се получава нашата Вселена с три пространствени и едно времево измерение, гледана "отвътре" (без допълнително условно измерение за "външен" поглед).

Материята на Вселената би могла да е мисъл, мисъл-форма, разум, съзнание, под-съзнание, план, намерение и тя се движи със скоростта на светлината във вакуум или по-ниска (0с-1с), като така създава сложни хипер-измерни геометрии, втъкани като светове с различни измерности един в друг. Някои свои аспекти различните светове могат да регистрират един от друг (общи физически закони и взаимодействия), а други - не (различни и нерегистрируеми един от друг физически закони и взаимодействия в различните светове).

Тъмната материя като възможен признак за потенциална различна суперструнна теория

Една бърза равносметка! От десетилетия се търсят WIMP-частици, MACHO-частици, аксиони, непознати неутрина и досега НИЩО ТАКОВА не е намерено. Спокойно можем да кажем, че максимално консервативните опити за обяснение на тъмната материя се провалят! Всичко прилича на едно постоянно въртене в един и същи кръг безброй пъти, с надеждата в някой момент, някак си, да се получи някакъв различен резултат от резултатите на всички предишни безбройни завъртания по кръга!

Ето цитат от Уикипедия и за супер-симетричните частици, произтичащи ат супер-симетричните теории:

"Суперсиметричните разширения на Стандартния модел на физиката на елементарните частици лесно предсказват нови частици, които могат да служат като WIMP. Това очевидно съвпадение е известно като "чудото на WIMP", а стабилен суперсиметричен партньор отдавна е основен кандидат за WIMP. Тези кандидат-WIMP включват неутралино и гравитино. Липсата на доказателства за суперсиметрия в експеримента с Големия адронен колайдер (LHC) обаче поставя под съмнение тези най-прости хипотези на WIMP."

Проблемът - според досегашните супер-симетрични очаквания, супер-симетричните, свръх-масивни елементарни частици-суперпартньори трябва да са силно нестабилни, докато тъмната материя си присъства съвсем стабилно, още от зората на Вселената. Супер-симетричните частици имат предимството да са много по-масивни от сега установените частици на Стандартния модел и при достатъчна гъстота да могат да изиграят ролята на тъмна материя, но също трябваше и да са стабилни и дълготрайни, както е стабилна през милиардите години тъмната материя. Не стига, че споменатите частици не са стабилни, ами даже не се и откриват, при това - при значителната енергия на сблъсъци на протони на LHC, която позволи откриването на Хигс-бозона! Не значи ли това, че твърде конвенционалните решения не успяват да свършат работа с обясняването на тъмната материя?! Не значи ли това, че е нужна по-различна физика от опитваното до момента?!

Защо въпросът с масата на евентуални частици тъмна материя е много важен според мен? Защото сега сякаш биха могли да се предположат варианти с двете крайности като маси на евентуални частици тъмна материя - с около и над масата на Хигс-бозона или пък с нищожна маса от сорта на електрона или неутриното. Винаги трябва да си даваме ясна сметка, че разликата в масата на тъмната материя спрямо наблюдаемата от около ПЕТ пъти (не "просто" два, три пъти или нещо подобно) съвсем не е нещо символично! Това е ЗНАЧИТЕЛНА разлика, която не може да дойде от някакви по-обичайни условия. Или трябва някакви много тежки елементарни частици (с маса на и над тази на Хигс-бозона) да са по някакъв начин стабилни (или пък непрекъснато да се възпроизвеждат в относително еднакво общо количество, ако са нестабилни), или ако са стабилни, но леки или много леки частици (от типа на електрона или неутриното) - да са били създадени много плътно натъпкани една до друга и при това в големи области на космическото пространство.

Досегашните максимално консервативни предположения като обяснения на тъмната материя се провалят от десетилетия, по същия начин се проваля с потвърждаването си и досегашната суперструнна теория. Досега, относно "изтичащата" към допълнителни компактифицирани измерения сила на гравитацията, която се предполага от суперструнната теория, всички търсят "изтичането" в микроскопичните дължини и за момента не са открити нарушения на нютоновата закономерност за обратните квадрати. Заедно с това, все още липсват стабилни предположения и за естеството на тъмната материя. Ами, ако предположим, че потенциална работеща суперструнна теория е доста различна от актуалните суперструнни концепции (може даже да не е суперсиметрична!) и "изтичането" на гравитационната сила да е във вида на тъмна материя (тоест - въобще да не е "изтичане", защото тъмната материя си е съвсем уверено регистрирана)?

Ако допуснем различно от актуалното естество на супер-струнната теория, при което потенциални допълнителни измерения не се изразяват като "изтичане" на гравитационна сила през компактифицирани допълнителни измерения, увити на микроскопични дължини, а като регистрируемата тъмна материя - тогава допълните измерения на суперструнната теория не биха се изразявали от поведението на гравитацията (тя би важала за всички реалности), а като свят-брана с различни физически закони от негравитационните закони на нашия свят-брана. Даже и ако става дума за различен свят, с различни закономерности от нашия свят, в който различен свят ограниченията са много повече в сравнение с тук и възможностите са много по-малко - това си остава различен свят, с различни негравитационни взаимодействия, където се случват някакви различни неща от тази реалност и само гравитацията протича по същите или почти същите закономерности като тук. Сега остава "само" да се изключат възможностите да не е така... 😊