Ukoliko ste ljubitelj, ili makar u najmanju ruku, poštovalac naučne fantastike onda ste itekako upoznati s time kako SF obiluje vrlo egzotičnim pojmovima i motivima koji se često u naraciji bave postojanjem drugih, različitih dimenzija pri čemu su zaista mnoge takve umetničke vizije postale sastavni elementi mnogih kultnih književnih dela, filmskih zapleta i sada sve češćih televizijskih ostvarenja. Na taj način neke od tih naprednih, futurističkih koncepata tehnološkog vladanja kosmosom i njegovim prostranstvima, poput subprostorne komunikacije (subspace communications) i crvotočina (wormholes), nalazimo u nekim od najpopularnijih serijala SF-a koje su takav tip ideja i prinele najvećem broju ljudi da o njima počnu da promišljaju i maštaju (ako i nešto više od toga). Najbolji primer su određeni posebno orjentisani kosmički sadržaji poput Zvezdanih staza (Star Trek), ili čuvene video igre inicijalno nastale još 80ih godina prošlog veka Elite Dangerous koja je i dan-danas ostala više nego aktuelna, a gde su oba ova pomenuta principa naprednog kretanja kroz svemirski prostor povezana s idejama o nadsvetlosnim brzinama kretanja, odnosno: u vezi sa superluminalnim kretanjem (faster-than-light travel – FTL) baziranim na takozvanim warp pogonima koji su u javnom diskursu postali sinonim kada je reč o ovim tipovima naprednih tehnologija koje omogućavaju ovakve vidove posebnih kretanja.
Ali da to sada još bliže pojasnimo: ovde nije reč o kakvom više-dimenzionalnom prolazu, prostornom tunelu, crvotočini, ne, već o jednom hipotetičkom i nadasve fundamentalno drugačijem principu koji za mehanizam ima savijanje prostora, te korišćenje nuspojava koje se ne odnose na objekte izuzete iz domena prostora i zakonitosti koje u njemu važe. S druge strane, u seriji Doktor Hu (Doctor Who) pak vidimo maestralni koncept mašine znane kao TARDIS-a (Time And Relative Dimension(s) In Space) koji, pak, funkcioniše na osnovu pretpostavke o trans-dimenzionalnom metaprostoru, omogućavajući na taj način protagonisti da se kreće kroz prostorvreme s još većom lakoćom nego li putem prethodno pomenutih tehnologija. Upravo ovi i ovakvi futuristički narativni elementi, koji i nisu kao takvi nemogući već su samo trenutno tehnički neostvarivi, doprinose uzbudljivosti i dinamici priče, ali je njihov suštinski magnetizam za nas, kao i suštinska privlačnost u tome što proizilaze iz legitimnih naučnih pristupa, kao i bazičnog pitanja:
da li postoje dimenzije koje ne možemo percipirati?
.
Otuda je pitanje o dimenzionalnosti prostora, odnosno prostorvremena, jedno od najfundamentalnijih koja se mogu danas postaviti u kontekstu razumevanja univerzuma i predstavlja oblast u kojoj još uvek postoje značajne nesuglasice unutar generalne naučne zajednice. Ipak, oko jednog aspekta ovog pitanja postoji širok konsenzus – tri dimenzije koje percipiramo jesu:
X – dužina
Y – visina
Z – širina
W – vreme
Ove 3 dimenzije čine naš trodimenzionalni svet u kojem svakodnevno egzistiramo i koji determiniše sve naše fizičke interakcije i iskustva u njemu. Međutim, postoji još jedna pojava koja se ponaša na način karakterističan za standardne dimenzije, a to je dimenzija vremena. U kontekstu klasične fizike, vreme se najčešće tretira kao četvrta dimenzija kroz koju se neprekidno krećemo u jednom smeru – unapred. Ipak, iako je ovaj pravac kretanja univerzalan (arrow of time, asymmetry), njegova brzina može varirati, kroz fenomen poznat kao dilatacija vremena (time dilation, γ=1√1−v2c2 γ = 1 1 − v 2 c 2), što je jedan od ključnih aspekata Ajnštajnove Teorije relativiteta (Theory of relativity). Na taj način, iako naučna fantastika često koristi ideju višedimenzionalnog prostora tek kao narativni alat za jednostavno premošćavanje udaljenosti u prostoru i vremenu, u osnovi ovih ideja leži ozbiljno naučno razmatranje prirode dimenzionalnosti i mogućnosti da naš univerzum sadrži mnogo više dimenzija nego što smo trenutno u stanju da percipiramo – kako našim čulima, tako i savremenom naučnom aparaturom.
Dakle, posmatrano kroz prizmu različitih referentnih okvira sasvim je moguće kretati se kroz vreme različitim prividnim brzinama, to je jedan od ključnih zaključaka Teorije relativiteta. Međutim, ovde moramo postaviti i neka malo dublja pitanja o sâmoj prirodi vremena jer ukoliko bi vreme počelo s kretanjem suprotnim streli vremena, unazad, ono bi, a u skladu sa simetrijom fizičkih zakonitosti, trebalo da se ponaša na isti način kao prilikom kretanja unapred – baš poput funkcije puštanja video snimka unazad. Ipak tu ne postoji dovoljno ubedljiv fizički razlog zašto se vreme ne kreće simetrično u oba smera, već aktivno beležimo samo jedan dva smera.
Iz tog razloga je Stiven Hoking (Stephen Hawking) postavio jedno veoma intrigantno pitanje:
Šta ako postoji neka vrsta vertikalne ili imaginarne vremenske dimenzije koja se “kreće bočno“, umesto samo napred ili unazad?
I, ako takva dimenzija zaista negde tamo postoji, kakav bi bio njen odnos prema Velikom prasku (The Big Bang) i Standardnom modelu (The Standard model)? Da li se vreme, pre singularnosti, kretalo u nekoj drugoj orijentaciji, možda čak i bočno, a pre nego što je poprimilo oblik koji danas opažamo?
I upravo ova hipoteza sugerišu mogućnost postojanja višestrukih vremenskih dimenzija, iako ih fizika još uvek nije razvila na precizan i empirijski potvrdljiv način, te su one i dalje u formi promišljanja i diskusije u okviru šire naučne zajednice. Otuda je i jedan od ključnih problema u istraživanju ovih, i ovako specifičnih ideja, njihova – merljivost. U tom smislu, posmatramo li Veliki prasak deluje da je to bila neka vrsta gumice, gumice koja je obrisala i na taj način eliminisala sve moguće informacije o onome što mu je prethodilo. Ili šta je uzrokovalo ovaj događaj koji se svakako na određeni način u milijardama godina (∼13.7) dalekoj prošlosti zbio, razdvajajući time prethodni eon od ovog potonjeg koji je odmah zatim usledio – naš eona postojanja svemira [svemira koji nije oivičen Velikim praskom, već ih je, praskova, bilo najverovatnije nebrojeno].
Na ovaj način:
The Big Bang
postaje
The Big Bounce
koji gotovo savršeno možemo predstaviti Ser Penrouzovim dijagramima postanja:
A ukoliko bi, u ovim okvirima, dalje spekulisali došli bi do toga dâ se:
· vreme na određeni način uspravilo, kao takvo profunkcionisalo;
· zatim saplelo;
· i potom poprimilo horizontalni tok – krećući se iz levog u desni smer umesto gore-dole.
Iz te promene nastala je:
• jednodimenzionalna singularnost koja je eksplodirala u najmanje tri prostorne dimenzije;
• dok vreme i dalje leži u toj horizontalnoj konfiguraciji.
No, tada bismo se suočili s nekim drugim nepremostivim eksperimentalnim izazovima. Jer, opet – ono što nije merljivo u naučnom kontekstu po pravilu se ignoriše jer ne može biti podvrgnuto totalnoj empirijskoj proveri. Uostalom, postavljaju na ovom mestu i neka još fundamentalnija pitanja:
Da li vreme zaista postoji?
.
A bi bili u stanju da u potpunosti pratimo određenu grupu atoma počev od njihovog prethodnog, izvornog položaja i konfiguracije, efektivno bi, u svakom mogućem i praktičnom smislu, tokom tog procesa premotavanja svih stanja vratili i vreme unazad. U takvom sistemu, gde ne postoji fizička razlika između prošlog i sadašnjeg stanja, šta onda tačno vreme predstavlja? Dalje, u tom nekakvom hipotetičkom univerzumu koji ovde u obrisima uobraziljom dotičemo i u kojem se apsolutno ništa ne događa – beskonačnom, nepromenljivom prostoru ispunjenom jednako udaljenim atomima vodonika, koji u nedogled ostaju statični – da li bismo uopšte mogli reći da vreme postoji? Ako nema nikakve promene u sistemu, nema ni protoka vremena, jer vreme, kako ga razumemo, zahteva neko stanje transformacije kroz vreme da bi imalo nekog fizičkog smisla. Zato ovakva pitanja ostaju otvorena i predstavljaju neke od najdubljih misterija u fundamentalnoj analizi prirode, fizike, gde koncepti vremena i dimenzionalnosti možda zahtevaju mnogo radikalniji pristup nego što su klasične teorije do sada bile sposobne da ponude. Nešto daleko egzotičnije. Suštinski drugačije…
U takvoj jednoj situaciji vreme, samo po sebi i izuzeto od drugih triju dimenzija, postaje nemerljivo. Moglo bi se reći da ono i dalje, u određenom smislu, postoji, ali nemogućnost da bude kvantifikovano i empirijski potvrđeno dovodi do pitanja da li ima ikakav fizički značaj i to je upravo način na koji se često i pristupa razmatranju potencijalnog stanja univerzuma pre Velikog praska — kao nečega što možda jeste postojalo, ali o čemu ne možemo izvući nikakve konačne zaključke zbog odsustva (skoro) bilo kakvih merljivih tragova.
Međutim, kada govorimo o mogućnosti postojanja drugih dimenzija prostora i vremena, situacija postaje nešto drugačija. Jedna od najspekulativnijih i najtežih, ako ne i nemogućih, teorija za eksperimentalnu proveru jeste teorija struna (string theory). Ova teorija, sa svojim brojnim varijantama, interpretacijama i iteracijama predstavlja svojevrsni intelektualni izazov koji se može uporediti s izborom, ukoliko ste slatkoman, u izuzetno dobro snabdevenoj poslastičarnici samo što, kako bi ironično primetio neko ko boluje od dijabetesa, nijedna od ponuđenih opcija nije bez šećera. Upravo iz tog razloga merljivost igra ključnu ulogu u naučnim istraživanjima. Možete iznositi hipoteze koliko god želite, ali ukoliko nešto nikako ne može biti merljivo, malo je verovatno da ćete ikada biti u mogućnosti da bilo šta dokažete.
Odatle proizilazi jedno od fundamentalnih pitanja u filozofiji nauke i teorijskoj fizici, jer:
kako možemo znati da nešto zaista postoji ako ne možemo da dokažemo njegovu egzistenciju?
.
Teorija struna, pak, ne izbegava pitanje dimenzionalnosti univerzuma, već naprotiv, pruža konkretne predikcije u vezi s time, a prema njenom standardnom okviru univerzum bi trebalo da sadrži devet ili deset dimenzija prostora i jednu dimenziju vremena, što bi rezultiralo desetodimenzionalnim ili jedanaestodimenzionalnim modelom kosmosa. Međutim, postoje i alternativne interpretacije ove teorije koje sugerišu čak i neodređen broj (?!) dimenzija prostiranja stvaranja. Isto tako postoji i otvorena mogućnost prema kojoj dodatne dimenzije uopšte ni ne postoje, te da je ono što opažamo u našem trodimenzionalnom prostoru, s jednom vremenskom dimenzijom, jedina moguća ali i dovoljna realnost. Ali to ne znamo sa sigurnošću… jer nam je potrebno još vremena. Ipak priroda bi mogla, na određenim mestima, sadržati neke suptilne tragove koji ukazuju na postojanje viših dimenzija, neuhvatljive, ali intrigantne indicije, poput oskudno rasutih parčića čokolade po površini sladoleda. Voleli bismo da ih je više, ali u nedostatku empirijskih dokaza, ostaje nam samo da nagađamo i za sada pucamo u nekakvom polumraku u kojem se i dalje nalazimo.
No, pre nego se dublje upustimo i uronimo u razmatranje mogućnosti postojanja tih potencijalnih dodatnih dimenzija čije pretpostavke svakako valja makar u laboratoriji imaginacije ispitati, korisno je precizno definisati šta pojam –dimenzija– zapravo znači, u naučnom kontekstu, jer naučna fanstastika dimenzije često zamišlja kao čitave alternativne univerzume, svojevrsne samostalne egzistencijalne sfere u kojima entiteti poput Q (Star Trek) mogu manipulisati stvarnošću i do određene mere igrati se sa zakonima fizike, nalik epizodama iz Zona sumraka (Twilight Zone), gde se unutar univerzuma krije još jedan univerzum. Međutim, takav prikaz daleko je od naučne realnosti.
Suštinski:
dimenzija je matematički opis pravaca kretanja/prostiranja u prostoru
nonexistence
.
Te je ona skup mogućih pravaca kretanja unutar koordinatnog sistema prostora:
X dužina napred-nazad
Y visina gore-dole
Z širina levo-desno
.
A kada ovu jednačinu začinimo i vremenom, kao još jednom dimenzijom, tada na uobičajene pravce prostiranja pridodajemo i:
W vreme budućnost-prošlost
.
Stiven Hoking je svojevremeno naznačio kako vreme poseduje dodatne osobine koji ga potencijalno mogu učiniti punopravnom dimenzijom, slično prostornim dimenzijama koje poznajemo. Međutim, iako vreme ima određene matematičke atribute dimenzije, ono se ne ponaša na način koji bi omogućio slobodno kretanje kroz njega u oba smera, jer – možemo se kretati samo u jednom pravcu, unapred. Nešto fundamentalno u zakonima univerzuma ograničava mogućnost navigacije kroz vreme. Drugim rečima, možete se kretati na istok ka metaforičkom “sladoledu od vanile”, ali nikada ne možete krenuti na zapad kako biste se vratili omiljenoj “čokoladi”. Ipak, što je paradoksalno, moguće je videti prošlost. Posmatranjem dubokog svemira, mi zapravo gledamo unazad kroz vreme, posmatrajući kako je univerzum nekada izgledao. Iz ovog ugla realnost dodatnih dimenzija može delovati donekle razočaravajuće a u poređenju s uzbudljivim idejama koje, nesputane silnim zakonima prirode, pruža SF. Upravo zato takve ideje predstavljaju plodno tlo za spekulacije, jer ono što je zaista moguće za sada ostaje nepoznanica.
Možemo teoretski zamisliti postojanje viših dimenzija koje omogućavaju trenutno savladavanje ogromnih međuzvezdanih razdaljina, ali ono što ne znamo jeste da li takve dimenzije zaista omogućavaju takav oblik putovanja, kretanja. Zbog toga je i jednako verovatno da one i ne funkcionišu na taj pretpostavljeni način jer bez konkretnih eksperimentalnih dokaza i merljivih podataka sve ostaje u domenu pretpostavki koje su u većoj ili manjoj meri zamislive i (ne)moguće. Zato savremena nauka i dalje po ovom pitanju raspolaže samo teorijama, a teorije ne moraju nužno prikazivati istu sliku univerzuma kao i naučna fantastika. Međutim, teorije poput one koju smo već pomenuli, one bazirane na vibrirajućim strunama, donekle predviđaju postojanje dodatnih dimenzija i nude određene matematičke modele koji ih dublje i, potencijalno, preciznije opisuju. To znači da možemo na neki način matematički eksperimentisati s idejom viših dimenzija i pokušati da razumemo kakve bi one mogle biti, šta bi uslovljavale.
Ali pre upuštanja u taj jedan čudnovati svet naizgled beskrajnih mogućnosti ipak treba još jednom podvući da smo sada na izuzetno nesigurnom terenu, jer postoji realna mogućnost da ništa od dalje navedenog ne odgovara stvarnosti kakva ona zaista jeste, a mimo naše trenutne i parcijalne predstave o njoj. Ukoliko se ispostavi da teorija struna zaista oslikava fundamentalnu prirodu univerzuma, onda sve te različite dimenzije igraju specifične i krajnje precizno definisane uloge u čitavoj strukturi postojanja koju ova teorija pretenduje da opiše. Samim time kako bismo razumeli njihovu međusobnu povezanost i progresivnu složenost, možemo započeti razmatranjem najosnovnijeg geometrijskog entiteta, onog koji definiše tzv. prvu dimenziju.
Krenimo tako redom sada:
.
1D
Jednodimenzionalni entitet, tačka, opisuje tu prvu, bazičnu dimenziju našeg univerzuma. Ona predstavlja najosnovniji i samim time i najjednostavniji geometrijski prikaz koji se koristi za generalno opisivanje prostora. Tačka ne poseduje dužinu, širinu, niti visinu, već je samo reč o poziciju u prostoru i kao takva, tačka simbolizuje prvu i najbazičniju dimenziju ovog našeg univerzuma, polaznu instancu za definisanje svih složenijih oblika i potonjih dimenzija kojih ćemo se ubrzo takođe dotaći. Bez nje, tačke, nemamo osnovu za dalje usložnjavanje:
·konstrukcijom linije;
· potom 2D ravni spajanjem tih linija;
· te i trodimenzionalnih objekata što je ključ za razumevanje opšte geometrije i složene strukture prostora.
.
.
2D
Kao što smo već i nagovestili u prethodnom, prvom koraku opisivanja dimenzionalnosti prostora, kada na postojeću jednodimenzionalnu osnovu, koju čini tačka, ili duž, dodamo njoj slične i pripojimo ih u zatvorenu formu dobijamo prvi dvodimenzionalni oblik. Ova sada već dodatna dimenzija omogućava širenje u novom pravcu, stvarajući površinu umesto same linije. Tako nastaje trougao, najjednostavniji dvodimenzionalni geometrijski objekat, koji ima dužinu i širinu, ali nema visinu. Tako predstavlja osnovu za dalje složenije dvodimenzionalne oblike i igra ključnu ulogu u razumevanju daljeg geometrijskog usložnjavanja čiji obrazac već počinjemo da uočavamo na jedan fraktalni šablon usložnjavanja.
.
.
3D
Dodavanje treće dimenzije na dvodimenzionalnu osnovu vodi ka volumetrijskoj strukturi, onoj poput kocke. Na ovom nivou naša intuicija i svakodnevna percepcija sveta još uvek mogu jasno da pojme postojanje i karakteristike prostora u njegovom, do sada, punom 3D obimu što nam omogućava prodor i u dubinu prostora. Kocka, kao jedan od najjednostavnijih trodimenzionalnih geometrijskih oblika, poseduje dužinu, širinu i visinu, čime se značajno razlikuje od svojih prethodnika – tačke, dužii kvadrata. Na ovom nivou, naše razumevanje prostora još uvek je dobrim delom intuitivno jer se svakodnevno susrećemo s trodimenzionalnim objektima i njihovim osobinama, poput mase, zapremine i perspektive i upravo zahvaljujući ovom perceptivnom iskustvu, lako možemo zamisliti, manipulisati i analizirati trodimenzionalne oblike, koristeći ih kao osnovu za dalju matematičku i fizičku analizu prostora.
Međutim, postavlja se pitanje – šta se događa kada pokušamo da pređemo granicu vidljivog i intuitivnog sveta i zakoračimo u višu, četvrtu dimenziju?
.
.
4D
Uvođenjem četvrte dimenzije u ovaj naš mentalni eksperiment dimenzionalnosti, vreme takođe postaje sastavni deo ove skupine prostora, omogućavajući razmatranje ne samo statičnih, već sada i dinamičkih pojava. Objekti više nisu samo trodimenzionalne strukture, već se njihovo postojanje i oblik menjaju u zavisnosti od položaja na vremenskoj osi. Na taj način, kocka koja se kreće kroz vreme može se zamisliti i kao hiperkocka, odnosnoteserakt – četvorodimenzionalni ekvivalent kocke, čija je vizuelizacija izazov za opštu ljudsku percepciju kojoj ovakva iskustva manjkaju. Otuda naša intuicija teško prihvata ovu ideju, jer smo ograničeni trodimenzionalnim iskustvom, ali matematika i teorijska fizika omogućavaju modelovanje i proučavanje takvih struktura. Upravo iz tog razloga, više dimenzije postaju domen apstraktnih teorija, poput teorije struna, gde prostor može sadržavati mnogo više od nama poznate tri prostorne i jedne vremenske dimenzije.
.
.
5D, 6D
Prema string teoriji peta i šesta dimenzija donose minimalno modifikovanu verziju univerzuma kakav poznajemo te ukoliko bi imali sposobnost da ih na neki način vizualizujemo mogli bi da ustanovimo i nekakav referentni okvir za njihovo merenje kroz posmatranje diskrepance između našeg univerzuma i univerzuma u petoj/šestoj dimenziji. Na ovaj način ustanovili bi da smo putem 6. dimenzije prostora u mogućnosti da sagledamo ravan svih mogućih univerzuma koji su proistekli i razgranali se iz jednog jedinog ishodišta, jedinstvenog početka – Velikog praska (The Big Bang). Ovakav model otvara vrlo intrigantnu mogućnost putovanja kroz vreme kako unapred tako i unazad, samo ukoliko bi postojala neka fundamentalna metoda za manipulisanje petom i šestom dimenzijom. S druge strane, postoji mogućnost da je u ovim dimenzijama putovanje kroz vreme na neki način limitirano, ili ograničeno, ali svakako bez dubljeg istinskog razumevanja ovih koncepata i njihovih potonjih pravila i ograničenja, to sada svakako ostaje kao glavna nepoznanica.
.
.
7D
S prelaskom u sedmu dimenziju veza sa Velikim praskom prestaje da bude ograničavajući faktor na bilo kakav način kao što je to bio slučaj prethodno, naprotiv. Na ovom nivou postojanja više kao uslov nije neophodno da svi univerzumi potiču iz istog, zajedničkog početnog stanja, već je omogućeno postojanje svih mogućih univerzuma, uključujući one koji su nastali iz potpuno drugačijih početnih uslova, nevezano za Veliki prasak kao jedinstveni trenutak u istoriji. Stvar je u tome što smo u petoj i šestoj dimenziji imali posla sa svetovima koji se mogu pratiti unazad do jedinstvenog izvorišta, začetka našeg eona, dok sada u sedmoj dimenziji uvodimo koncept “svega što statistički može postojati“. Bez obzira na tačku početka. Ona više nije merilo, niti bilo kakav vid utemeljenja.
.
.
8D
Osma dimenzija predstavlja nivo na kojem se svi ovi mogući univerzumi šire u beskonačnost, nudeći time neograničeni spektar alternativnih scenaria. Odnosno, alternativnih realnosti za svako moguće matematičko ishodište bilo kojeg od nebrojenih univerzuma. Prostor prestaje da bude samo niz međusobno povezanih koordinata i postaje beskonačna mreža potencijalnih ishodišta, gde svaka mogućnost, ma koliko mala ili neverovatna ona bila, pronalazi svoje mesto u nekom od mogućih univerzuma u supi multiverzuma. Tako osma dimenzija ne obuhvata samo varijacije unutar jednog univerzuma, već omogućava postojanje nebrojenih različitih kosmosa sa sopstvenim zakonima fizike, fundamentalnim konstantama i strukturom prostora i vremena. U tom smislu, svaki izbor, svaka kvantna fluktuacija i svaka matematička permutacija može imati svoju refleksiju u nekom od ovih alternativnih univerzuma.
Ova ideja se oslanja na teorije poput već pomenutog multiverzuma i paralelnih realnosti koje sugerišu kako je naš univerzum samo jedna od beskrajnih mnogih mogućnosti. Statističkih potencijala. Jer ukoliko bi bili u stanju da sagledamo osmu dimenziju u njenoj celokupnosti, videli bi beskonačno grananje egzistencije, gde se sve što je ikada moglo dogoditi – dogodilo u nekoj verziji stvarnosti.
.
.
9D
Deveti nivo prostoranja stvarnosti donosi dalji prodor u čak svojevrsnu meta-apstrakciju, jer smo do sada svakako onu regularnu apstrakciju uveliko istrošili ovim prodiranjem u istinsku suštinu postojanja, stvaranja. Tako ova nova meta–apstrakcija sada obuhvata ne samo sve moguće univerzume, već i sve moguće varijacije fundamentalnih zakona fizike, baš onih koji u našem univerzumu deluju kao nepromenljive konstante. Otuda se realnost se više ne zasniva samo na varijacijama unutar pojedinačnih univerzuma, već obuhvata i beskonačne mogućnosti drugačijih fizičkih utemeljenja na kojima bi oni mogli počivati što znači da se ne menjaju samo ishodi unutar poznatih pravila, već i sama pravila postaju fluidna, omogućavajući postojanje različitih životnih egzistencija s potpuno stranim, čak nesagledivim zakonitostima iz naše antropocentrične perspektive. U ovom domenu, koncepti poput prostora, vremena, materije i energije mogu poprimiti oblike koji su za naš um neshvatljivi, jer su naši misaoni alati oblikovani unutar specifičnih uslova našeg matičnog univerzuma.
Možda postoje realnosti gde gravitacija nije primarna sila, gde vreme teče u više pravaca istovremeno, ili gde geometrija prostora nije ni približno euklidska. Deveta dimenzija, dakle, nije samo zbir svih mogućih svetova – ona je sfera u kojoj i sâma ideja “mogućeg” postaje promenljiva, otvarajući vrata ka neistraženim domenima egzistencije izvan bilo kakvih poznatih i racionalnih okvira.
.
.
10D
Na kraju dolazimo i do desete dimenzije koja predstavlja krajnju granicu konceptualizacije u okviru teorije struna, svojevrsni teoretski maksimum koji uključuje apsolutno sve mogućnosti, sve varijante zakona fizike, kao i sve oblike postojanja koji se mogu zamisliti, ili koji čak ni ne mogu ni biti pojmljeni unutar našeg kognitivnog okvira koji smo sada već poodavno napustili. Otuda dolazimo do barijere kada nam ni malopre uvedena meta-asptrakcija više nije od pomoći i koristi jer smo i nju nadmašili. Na ovom nivou mogući su scenarii koji iz perspektive našeg sveta deluju kao apsolutna fantastika – moguće je zamisliti svet u kojem, na primer, Gandalf vodi epsku bitku sa zmajem koji poseduje afinitet prema zaleđenim poslasticama, dok vatru u tom univerzumu ne gasi sladoled, već možda nešto sasvim drugačije, van naših intuitivnih zakonitosti – Gandalfovi prljavi nokti, ali tek pošto su isečeni, samleveni, spaljeni i kao takvi dunuti u plamen, ali pod uglom od 23°. Ove kontraintuitivne, iščašene zamisli nisu tek neka puka maštarija, ne, već ilustracija toga kako u višedimenzionalnim prostorima mogu postojati realnosti koje nisu uslovljene pravilima kakva važe u našem svetu.
Ali i pored ovog teorijskog proširenja i dalje ostaje pitanje: da li se iza desete dimenzije krije još složeniji nivo postojanja? Teorijska fizika trenutno nije u mogućnosti da formuliše preciznu viziju o tome kako bi izgledale dimenzije iznad desete, ukoliko one ikako postoje. Naše matematičke metode i fizički modeli za sada nisu dorasli tom izazovu, ostavljajući nam samo špekulativne spekulacije zarad uvida u prirodu stvarnosti koja se, tako izgleda, proteže daleko van domašaja naših najluđih pretostavki i snova…
Košmara.
.
Da bi teorija struna zaista predstavljala tačan opis fundamentalne prirode postojanja, stvarnost ovih dodatnih dimenzija nije samo mogućnost, već apsolutna nužnost i bez njih teorijski okvir ove ideje nikako ni ne bi bio održiv, što istovremeno, ali i paradoksalno, implicira i mogućnost da je čitava teorija u suštini pogrešna ili barem ozbiljno nepotpuna. Pored toga, postavlja se još jedno potpuno zdravorazumski-fundamentalno pitanje do kojeg svako ko o ovim problemima promišlja u nekom trenutku na određeni način mora doći:
ukoliko ove dimenzije postoje, gde se one nalaze i zbog čega nisu dostupne neposrednom merenju?
Jedna od hipoteza, ona koja se baš i oslanja na kompleksne matematičke modele unutar teorije struna, sugeriše da su ove dodatne dimenzije koje ovde pokušavamo da opišemo i zamislimo na poseban način “uvijene” i tako veoma precizno kompaktifikovane na izuzetno malim, gotovo nezamislivim skalama veličina, poput Plankove dužine (The Planck length, lp, ћ), koje daleko, daleko prevazilaze mogućnosti savremenih eksperimentalnih mernih aparata sada, ali verovatno i ubuduće. Možda zaucek… Ali svakako prema ovoj ideji, tokom ranih faza kosmološke evolucije univerzuma, a posebno u trenutku čina Velikog praska kada kosmičke konstante još nisu bile konfigurisane na način kako to jesu sada, ove su dimenzije možda bile drugačije manifestovane i tada kao takve uticale na sveukupnu dinamiku svemira na načine koji su nam danas nedostupni za direktno registrovanje i eventualno proučavanje. Pri ovoj logici sagledavanja stvari postoji određena mogućnost da se i mi sâmi nalazimo na nekom trodimenzionalnom potprostoru unutar šire višedimenzionalne strukture univerzuma, čak multiverzuma, jer ovakav pristup proizilazi iz teorije brana (Brane theory, supergravity theories), koje su jedan od ključnih derivata teorije struna i nude dodatnu perspektivu u kojoj je naš univerzum tek jedan segment šire višedimenzionalne celosti.
Međutim, koliko god ove ideje bile teoretski intrigantne i matematički dosledne, ne postoji garancija da one zaista do kraja ispravno opisuju realnost. Otuda postoje određene empirijske indikacije koje dovode u pitanje hipotezu postojanja ovih dodatnih dimenzija, pri čemu posebno značajnu ulogu igraju posmatranja gravitacionih talasa (The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, LIGO) koji nastaju pri sudarima neverovatno snažnih neutronskih zvezda. Naime, ukoliko dodatne dimenzije postoje u obliku koji teorija struna predviđa, tada bi se gravitacioni talasi, dok putuju kroz svemir, postepeno rasipali po višedimenzionalnoj strukturi prostora, pri čemu bi to merno indirektno mogli da registrujemo odlivanjem dela njihove energije u te dodatne nama direktno nedostupne dimenzije. Ovakav proces posrednog pomstranjs rezultovao bi specifičnim načinom slabljenja gravitacionih talasa tokom njihovog širenja kroz prostorvreme, što bi se moglo donekle jasno uočiti određenim mernim uređajima u astronomskim skalama energetskih varijacija. Ovaj efekat bi takođe mogao da pruži teorijski mehanizam za objašnjenje ubrzanog širenja svemira unutar okvira teorije struna, jer bi višedimenzionalni prostori omogućili redistribuciju gravitacione energije, utičući na dinamiku kosmosa na velikim skalama, brojevima.
No, ipak, skoro sva aktuelna posmatranja ne ukazuju na prisustvo ovog očekivanog slabljenja gravitacionih talasa, što sugeriše da, barem na velikim kosmičkim razinama, dodatne dimenzije kakve teorija struna predviđa možda ipak ne postoje. Ili bar ne u obliku za koji se trenutno veruje da pruža potencijal za to. Istovremeno, postoji još jedna bitna ograda: ovo se odnosi samo na “velike dimenzije“, one koje bi bile uporedive sa prostornim dimenzijama koje mi poznajemo. S druge strane hipoteza o uvijenim i izuzetno sićušnim dodatnim dimenzijama takođe nije osporena ovim posmatranjima i stoga ne predstavlja direktan falsifikacioni dokaz protiv teorije struna što daje vetar u leđa i jednom i drugom taboru koji zagovaraju različite pristupe ovoj problematici, jer kao što verovatno znate, mnogi naučnici optužuju tabor koji podržava teoriju struna da samo usporava naučni progres usled decenijske nemogućnosti da ovom teorijom naprave bilo kakav značajniji iskorak ka verifikaciji svojih ideja. Isto tako i drugi kontra-tabor, nasuprot zagovornika teoriji struna, ne može da dâ dovoljno održiv argument za neko od njihovih alternativnih rešenje ove nadnaravne problematike. U svetlu sukoba tako suprotstavljenih gledišta teorija struna i dalje opstaje kao potencijalno matematički konzistentan okvir za opisivanje fundamentalne prirode univerzuma, iako njena empirijska potvrda ostaje izuzetno izazovan zadatak iza daleka dolazeća vremena, iako mnoga buduća astronomska eksperimentalna istraživanja, uključujući napredne detektore gravitacionih talasa i eksperimente visokih energija u akceleratorima čestica, nude da pruže ipak neke dodatne uvide po pitanje postojanja višedimenzionalne strukture svemira i time bar nekako utemelje sudbinu teorije struna kao vodećeg kandidata za jedinstvenu teoriju fundamentalnih sila uni/multiverzuma.
Kao što smo i podvukli do sada, i to više puta, ne postoji direktan eksperimentalni dokaz za postojanje višedimenzionalne strukture univerzuma, i pored određenih pokazatelja koji bi ipak na neke posredne načine mogli sugerisati njihovo prisustvo, makar implicitno. Jedan od najupečatljivijih takvih primera jeste upravo fenomen koji danas nazivamo tamnom materijom (dark matter) – enigmatična komponenta svemira čije prisustvo može biti detektovano isključivo kroz njene gravitacione efekte, dok njena direktna interakcija sa elektromagnetnim ili nuklearnim silama nije primećena.
5% standardne je materije u svemiru
26.8% tamne materije
68.2% tamne energije
IPrva od hipoteza koja nastoji da objasni prirodu tamne materije u kontekstu višedimenzionalne realnosti sugeriše da bi ona zapravo mogla biti obična materija ali koja egzistira istovremeno kroz više različitih dimenzija simultano, dok sa našim trodimenzionalnim (+1D) univerzumom komunicira isključivo kroz efekat gravitacije. Po tom scenariu gravitacioni uticaj tamne materije mogao bi se protezati kroz više dimenzija čime bi se objasnilo izuzetno, odnosno frapantno najslabije delovanje ove sile unutar našeg univerzuma, a u odnosu na preostale tri koje su vrlo specifične ukoliko bi ih direktno poredili s gravitacionom. Kao što smo već i pomenuli, ovaj model poznat je kao brane-world scenario i jedan je od mogućih teorijskih odgovora na pitanje zašto tamna materija deluje gotovo isključivo gravitaciono, bez elektromagnetne ili nuklearne interakcije.
IIDrugi ključni aspekt u diskusiji o višedimenzionalnosti jeste fundamentalna geometrija svemira. Danas nam je posve jasno da postoji nekoliko mogućih oblika koje univerzum može imati u odnosu na to kako unutar njega delovanje sila posmatramo, no trenutno dostupni podaci kroz instrumentalna kosmološka posmatranja sugerišu kako svemir, u svom sada makroskopskom smislu, poseduje geometriju koja je u najvećoj meri ravna. Međutim, postavlja se jedno pitanje: on je ravan, moguće, ali u odnosu na šta? Da li je ta ravnost definisana unutar ove višedimenzionalne strukture? Jer ukoliko bi svemir bio zakrivljen u višedimenzionalnom prostoru, to bi značilo da on zapravo egzistira kao hiperpovršina unutar šireg višedimenzionalnog univerzuma, a mi bismo imali mogućnost da samo indirektno detektujemo njegovu strukturu putem posmatranja određenih kosmoloških fenomena koji se spram toga na određeni način ispoljavaju.
IIITreći sasvim sigurno može biti i najintrigantniji od pomenutih koncepata s kojima u teorijskoj fizici raspolažemo i onaj koji se najčešće dovodi u vezu s višedimenzionalnim modelima – pojava svemirskih crvotočina (wormholes). Iako njihovo postojanje još uvek nije direktno empirijski potvrđeno, one su matematički konzistentne sa Ajnštajnovom Opštom teorijom relativnosti, što će reći da su krajnje izvesne. Samim time ovde je ključno pitanje sledeće: ukoliko bi crvotočine zaista postojale, kroz šta bi se tačno putovalo prilikom prolaska kroz jednu od njih? Da li bi one povezivale udaljene regione unutar iste dimenzije, ili bi mogle predstavljati prolaze u druge dimenzije? Ovo pitanje ostaje otvoreno i njegova potencijalna rešivost zavisi od mogućnosti da se u budućnosti eksperimentalno potvrdi prisustvo ovakvih egzotičnih kosmičkih struktura. Struktura o kojima SF jako često i šarenoliko mašta.
IIIIJoš jedna fundamentalna misterija savremene fizike, koja bi mogla ukazivati na prisustvo dodatnih dimenzija, jeste kvantna sprega (quantum entanglement), odnosno fenomen “sablasnog dejstva na daljinu” (spooky action at a distance), kako ga je još Ajnštajn okarakterisao usled nemogućnosti da objasni ovu pojavu. Naime, u kvantnoj mehanici kada su dve čestice u spregnutom stanju promena stanja jedne momentalno se reflektuje na onu drugu i to se dešava bez obzira na udaljenost među njima, čak i ako su one razdvojene milionima, milijardama svetlosnih godina. Mehanizam kojim se ovakav vid apsolutne povezanosti postiže još uvek nije u potpunosti razjašnjen, ali se pojedine hipoteze oslanjaju na mogućnost da je kvantna spregnutost posredovana interakcijama koje se odvijaju kroz dodatne dimenzije, a ne kroz standardno prostorvreme kakvo mi opažamo, te usled toga mi imamo privid, iluziju da se ovakav vid povezanosti ispoljava brže od svetlosti bez obzira na prostornovremensku udaljenost među njima, što, pak, i ne mora biti slučaj jer nismo u stanju da sagledamo širu sliku ovako kompleksne povezanosti koja se proteže kroz različite nivoe postanja. Moguće je i da ta njihova stanja određuje talasna funkcija našeg univerzuma čija je vrednost određena odmah po započinjaju našeg eona postanja, tik nakon Velikog praska, ili, Velikog odskoka, kada je ovim kolapsom uspostavljen jedan vid determinizma unutar sistema, a koji mi kroz vreme tek primećujemo i postajemo ga postepeno svesni. Otuda i mnoge zabune sa naše strane.
.
Naučna metoda zahteva da teorijski koncepti budu podložni testiranju i potvrdi putem eksperimentalnih podataka, a ako ne postoji način da se pitanje dodatnih dimenzija ikada direktno reši njihovom detekcijom, ili one na bilo koji način izmere, tada se može postaviti legitimno (filozofsko) pitanje o njihovoj ontološkoj prirodi:
ukoliko druge dimenzije ne mogu biti potvrđene, da li one imaju fizičku relevantnost?
.
Iako mnoge teorije koje uključuju dodatne dimenzije nude mogućnost kretanja kroz vreme, ili prelaska između alternativnih univerzuma, ne postoje dokazi koji sugerišu da su takvi fenomeni zaista ostvarivi pod realnim, fizičkim okolnostima. Moguće je da su ograničenja koja nameće fundamentalna struktura našeg univerzuma takva da nam nikada neće biti omogućeno da direktno pristupimo višedimenzionalnim aspektima realnosti, ukoliko oni uopšte kao takvi, kakvima ih sve ove teorije opisuju, postoje. Bilo-kako-bilo, ovo pitanje o potencijalnom postojanja dodatnih dimenzija ostaje jedno od najvećih nerešenih pitanja savremene nauke, fizike:
•ukoliko su realne – tada one mogu igrati fundamentalnu ulogu u razumevanju suštine univerzuma;
• ukoliko nikada ne budemo mogli da ih potvrdimo – njihova relevantnost ostaje pod znakom pitanja.
.
Budući da o višim dimenzijama znamo toliko malo, šta ako njihova priroda, kao i međusobne interakcije koje one ostvaruju, nisu statičke, već dinamičke?
Šta ako se fundamentalna struktura realnosti ne svodi na fiksni geometrijski entitet, već na fluidan, evolutivan sistem koji može varirati u zavisnosti od određenih lokalnih uslova? Razmotrimo na kratko u razmatranje uzmemo potencijalnu tamnu materiju – tu nepoznatu supstancu koja jasno ispoljava gravitacione efekte, ali ostaje neuhvatljiva u svim drugim oblicima interakcije. Postoji li mogućnost da se, pod određenim specifičnim uslovima, ona manifestuje na načine koji prevazilaze puko gravitaciono delovanje? Ako su dodatne dimenzije deo dinamičkog sistema, onda bi tamna materija mogla u određenim okolnostima postati vidljiva ili čak merljiva na sasvim neočekivane načine. Možda merljiva kroz fenomene koji danas smatramo anomalijama, iluzijama, ili čak halucinacijama…
Ako bi neko imao priliku da na trenutak zaista vidi ovu skrivenu strukturu, tô tkanje višedimenzionalnog univerzuma, kako bi to iskustvo izgledalo?
Kako bi um pojedinca na to reagovao?
Na koji način bi njegov racio to njemu predstavio?
Da li bi se taj entitet manifestovao kao jasan, prepoznatljiv objekat unutar poznatih koordinata prostorvremena, ili bi ljudski mozak, suočen s nečim toliko van sopstvenog iskustvenog repertoara, proizveo neku interpretaciju koja se oslanja na poznate perceptivne obrasce? Neurološke studije eksplicitno ukazuju da ljudski um konstantno popunjava perceptivne rupe i praznine kako bi stvorio koherentan model stvarnosti, a kada bismo bili suočeni s pojavom izvan granica naše perceptivnog miljea, da li bismo videli nešto konkretno? Ili bi To doživeli kao vizuelni artefakt, optičku iluziju, nešto što ne možemo ni pravilno imenovati?
Drugim rečima, ako bi neko zaista uočio nešto efemerno i neobjašnjivo, da li bi mu iko poverovao?