Kita hidup di alam semesta tiga dimensi dengan tiga dimensi ruang dan satu masa tambahan. Walau bagaimanapun, eksperimen dua kumpulan saintis menunjukkan bahawa kehadiran dimensi ruang keempat memang mungkin dan tidak terbatas pada arah sederhana ke atas dan bawah, kiri dan kanan, serta ke depan dan ke belakang.
Perlu segera diperhatikan bahwa kesimpulan tersebut bertentangan dengan undang-undang fizik yang terkenal, didasarkan pada perhitungan yang sangat kompleks, eksperimen sebagian teori dan menggunakan hukum mekanik kuantum.
Dengan membandingkan hasil pemerhatian dua media dua dimensi yang dibuat khas, dua pasukan saintis bebas dari Eropah dan Amerika Syarikat dapat mencari jalan ke dimensi spasial keempat, menghasilkan kesan Hall kuantum yang disebut - fenomena kekonduksian gas dua dimensi pada suhu rendah di medan magnet yang kuat.
"Secara fizikal, kita tidak mempunyai ruang 4 dimensi, tetapi kita dapat mencapai kesan Hall kuantum 4 dimensi dengan sistem dimensi rendah, kerana sistem dimensi tinggi dikodekan dalam strukturnya yang kompleks," kata Makael Rechtsman, profesor di University of Pennsylvania.
"Kami mungkin dapat menghasilkan fisika baru dalam dimensi yang lebih tinggi dan kemudian membuat peranti yang memiliki kelebihan ini pada dimensi yang lebih rendah."
Dengan kata lain, objek 3D membuang bayangan 2D dari mana anda dapat meneka bentuk objek ini. Dengan memerhatikan beberapa sistem tiga dimensi fizikal sebenar, kita dapat memahami sesuatu tentang sifat empat dimensi mereka, kerana, menurut ahli fizik, objek tiga dimensi boleh menjadi bayangan objek empat dimensi yang muncul dalam dimensi yang lebih rendah. Semua ini boleh membawa kepada beberapa penemuan asas baru dalam sains.
Berkat perhitungan yang sangat canggih, yang mana Hadiah Nobel dianugerahkan pada tahun 2016, kita sekarang tahu bahawa kesan Dewan kuantum menunjukkan adanya dimensi keempat di ruang angkasa. Eksperimen terbaru oleh dua pasukan ahli fizik, yang diterbitkan dalam jurnal Nature, memberi kita contoh kesan dari dimensi keempat ini.
Pasukan saintis Eropah menyejukkan atom hampir ke titik sifar mutlak dan menggunakan laser untuk meletakkannya dalam kisi dua dimensi. Dengan menggunakan "pam" kuantum untuk membangkitkan atom yang terperangkap, ahli fizik telah memperhatikan variasi pergerakan kecil yang sesuai dengan manifestasi kesan Hall kuantum 4D, yang menunjukkan bahawa dimensi keempat ini dapat diakses.
Video promosi:
Pasukan ahli fizik Amerika juga menggunakan laser, tetapi untuk mengawal cahaya yang melewati blok kaca. Dengan mensimulasikan kesan medan elektrik pada zarah bermuatan, saintis juga dapat memerhatikan kesan kesan Hall 4um kuantum.
Menurut saintis, kedua-dua eksperimen saling melengkapi dengan sempurna.
Sudah tentu, kita tidak mempunyai akses fizikal ke dunia empat dimensi ini (kerana kita terperangkap dalam ruang tiga dimensi), tetapi para saintis percaya bahawa melalui mekanik kuantum kita dapat mempelajari lebih lanjut mengenai ruang empat dimensi dan memperluas pengetahuan terhad kita tentang alam semesta.
Untuk penjelasan, kami mengesyorkan menonton video di bawah. Ini menunjukkan bagaimana watak dari platformer 2D tiba-tiba mendapati dirinya berada dalam dunia 3D. Menurut perspektif kita, nampaknya kita masih berada dalam dunia dua dimensi, tetapi ketika kita bergerak di dalamnya kita akan melihat beberapa penyimpangan ruang, kerana dunia tiga dimensi akan ditumpangkan pada satah dua dimensi. Para saintis telah melihat penyimpangan yang serupa dalam eksperimen yang dinyatakan di atas. Merekalah yang menunjukkan adanya ruang empat dimensi, yang tidak dapat kita lihat secara fizikal, tetapi kesannya ditumpangkan pada satah tiga dimensi kita.
Walaupun secara fizikal kita tidak dapat masuk ke ruang empat dimensi, kita telah menerima bukti keberadaannya dan gambaran yang lebih jelas tentang bagaimana ia berfungsi. Para saintis, pada gilirannya, ingin menggunakan hasil pemerhatian ini untuk analisis yang lebih terperinci. Siapa tahu, mungkin dalam kerja lanjutan mereka akan dapat membuat penemuan lain.
Nikolay Khizhnyak
