Pirmasis užuomina pasirodė 1905 metais, kai Einšteinas išvystė specialiosios reliatyvumo teoriją. Nuo tada fizikai nustatė, kad, bent jau teoriškai, gali būti kitų matmenų, be mūsų trijų įprastų (ilgis, plotis ir aukštis). Apskritai, kai kalbame apie ketvirtąjį matmenį, turime omenyje erdvėlaikį, tačiau naujausi tyrimai šioje srityje nagrinėja kažką kitokio.
Kas yra ir kur yra ketvirtasis matmuo
Mūsų smegenys, įspėja mokslininkai, gali būti negalinčios suvokti šio matmens (ir galbūt kitų dar). Matematiškai galime jį aprašyti, bet galbūt niekada jo nepatirsime fiziniame pasaulyje.
Dvi atskiros tyrimų komandos, viena Jungtinėse Valstijose ir kita Europoje, atliko du eksperimentus (skirtingus tik praktikoje, bet konceptualiai vienodus), ieškodamos matematinės įrodymų apie šį matmenį.
Eksperimentai remiasi Holo efektu: turime elektrinį laidininką, pavyzdžiui, metalo lakštą ar vielą, per kurį teka elektrinė srovė. Elektronai juda viena kryptimi. Jei pastatysime statmeną magnetinį lauką srovės srautui, elektronai bus nukreipti.
Jei medžiaga yra labai žemos temperatūros, artimos absoliučiam nuliui, sąveika tarp srovės ir magnetinio lauko sukuria potencialų skirtumą, kuris keičiasi diskretiškai (tai yra šokinėdamas nuo vienos vertės prie kitos) o ne nuolat. Remiantis formulėmis, šių įtampos pokyčių matavimas turėtų būti įmanomas papildomame erdviniame matmenyje, ketvirtajame, neprieinamame eksperimentatoriams.
Tyrimų komandos pasinaudojo ultralėtais atomais ir susikertančiais lazerio spinduliais, leidžiančiais jiems „matyti“ kvantinio Holo efekto pasekmes ketvirtajame erdviniame matmenyje. Arba tiksliau sakant: abu eksperimentai parodė, kokie būtų matuojami kvantinio Holo efekto padariniai, jei tai įvyktų keturių matmenų pasaulyje.
„Galutinis eksperimento rezultatas“, aiškina Europos komanda, „yra sistemos simuliacija, judančios ketvirtajame erdviniame matmenyje. Tai tarsi mes virtualiai pavertėme dvimatę sistemą į keturių matmenų sistemą“.
Eksperimentai galiausiai matematiškai įrodė, kad egzistuoja ketvirtasis matmuo, nors jis nėra matomas mūsų pasaulyje.
Pabaigai, siūlome šį vaizdo įrašą su Carlu Saganu, kuris paaiškina ketvirtąjį matmenį tikrai „paprastai“:
