Звездный путь: За последним рубежом

Подпространство из «Звездного пути»: Космический короткий путь

Анимация LCARS от майора Говарда «Эджа» Катлера, http://lcars.org.uk

Во вселенной Star Trek подпространство — это воображаемая область, которая позволяет звездолетам преодолевать барьер скорости света, обеспечивая сверхсветовые путешествия и мгновенную связь. Это побуждает к размышлениям о том, как реальная физика имеет дело с измерениями, квантовыми явлениями и самой тканью реальности.

1D реальность в 4D вселенной

Идея одномерности реальность, существующая в нашей четырехмерной вселенной очаровывает физиков. Хотя это и гипотетические сценарии, такие как космические струны и браны в теории струн, они рассматриваются, хотя и сталкиваются со значительными физическими и практическими проблемами.

Математические возможности одномерных структур

Математически вложение структур меньшей размерности в пространства большей размерности осуществимо. Примеры включают космические струны и одномерные браны, которые взаимодействуют со всем пространственно-временным континуумом, а не существуют независимо.

Проблемы поддержания одномерной реальности

Создание жизнеспособной одномерной реальности сталкивается с такими проблемами, как ограниченная гравитационная сложность и топологические ограничения. Неразрывно связанная с более высокими измерениями, автономная одномерная вселенная трудно себе представить.

Фотоны: мост между классическим и квантовым мирами

Фотоны не поддаются простой классификации, существуя как классические точки в пространстве-времени и как возбуждения квантового поля. Их дуальность иллюстрирует сложную границу между классическими физика и квантовая механика.

Туннелирование: квантовый скачок за пределы измерений

Согласно академическому консенсусу, фотон квантовый tunneling represents probabilistic path exploration, not dimensional shifts. This квантовая механика aspect shows particles interacting through the quantum vacuum, highlighting a non-local nature.

Противоположный: Как? Все квантовые физики говорят, что существуют уравнения вероятности, которые могут очень хорошо предсказывать поведение фотонов.

Квантовый вакуум и высшие измерения

Консенсус: Квантовый вакуум — это обычно рассматривается как четырехмерная сущность, хоть спекулятивные теории предлагают более высокие измерения связать квантовую механику с гравитацией, однако эти идеи остаются неподтвержденными.

Противоположный: Теперь давайте внесем ясность: неподтвержденные идеи — это «ттипично наблюдаемая четырехмерная сущность» а также более высокие или более низкие измерения.

«Запасные размеры»

Консенсус: Такие явления, как запутанность и туннелирование результат квантового механика поля, а не скрытые измерения. Фотоны ведут себя в соответствии с вероятностной природой квантовой теории поля, бросая вызов классическим ограничениям.

Противоположный: Нет никаких доказательств, что «скрытые измерения» не задействованы. Если эти «скрытые измерения» служат только метафорой для понимания того, что происходит в экспериментах по запутыванию и туннелированию, пусть так и будет.

Основная цель науки — не понимание основополагающей механики Вселенной; ее цель — делать прогнозы на основе наблюдений и использовать эти прогнозы.

Разве не было бы здорово, если бы можно было разработать эксперимент, показывающий, что скрытые измерения играют роль в экспериментах по квантовому туннелированию и запутыванию?

Воображение встречается с физикой

Подпространство Star Trek гипотетическое; оно отражает наше стремление выйти за пределы пространственных ограничений. Истинная сложность вселенной заключается в квантовых полях, утверждает консенсус, доказывая, что физика столь же вдохновляюща, как дверная ручка.

Противоположный: Что такое «квантовое поле»?