.
ตัวละครหลักซึ่งเป็นรูปสี่เหลี่ยมอาศัยอยู่ในโลก 2 มิติ เมื่อมีทรงกลมจากโลก 3 มิติเคลื่อนที่ตัดผ่านระนาบ 2 มิติ รูปสี่เหลี่ยมจะมองไม่เห็นทรงกลมทั้งใบ แต่จะเห็นเพียงแค่จุดที่ปรากฏขึ้นมาจากความว่างเปล่า ขยายใหญ่ขึ้นเป็นวงกลม และหดเล็กลงจนหายไปในที่สุด เช่นเดียวกัน นักสื่อสารวิทยาศาสตร์ โทบี เฮนดี (Toby Hendy) ได้อธิบายว่าหากลูกบอล 4 มิติเคลื่อนผ่านพื้นที่ 3 มิติของเรา เราจะเห็นเพียงก้อนไหมพรมทรงกลม 3 มิติที่โผล่ขึ้นมา ขยายใหญ่ขึ้น หดเล็กลง แล้วหายไป โดยที่เราไม่มีวันมองเห็นโครงสร้าง 4 มิติทั้งหมดของมันได้พร้อมกันด้วยประสาทสัมผัสของเรา
.
แม้ว่าการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตต่างดาวในมิติที่ 4 จะยังคงเป็นเพียงสมมติฐาน แต่ในปี ค.ศ. 2017 ถึง 2018 นักฟิสิกส์ในยุโรปและสหรัฐอเมริกาได้ทำการทดลองที่สร้างความก้าวหน้าครั้งสำคัญ โดยทีมวิจัยของ ไมเคิล โลเซอ (Michael Lohse) และ อิมมานูเอล บล็อค (Immanuel Bloch) ได้กักขังอะตอมเย็นจัด (Ultracold atoms) ไว้ในโครงตาข่ายแสงเพื่อสร้างปั๊มประจุเชิงทอพอโลยี 2 มิติ (2D topological charge pump) ในขณะที่ทีมของ โอเด็ด ซิลเบอร์เบิร์ก (Oded Zilberberg) และ มิคาเอล ซี. เรชต์สแมน (Mikael C. Rechtsman) ได้ใช้การจัดเรียงท่อนำแสง (Optical waveguides) ทั้งสองทีมประสบความสำเร็จในการจำลอง ปรากฏการณ์ฮอลล์ควอนตัม 4 มิติ (4D quantum Hall effect) ผ่านการสร้าง มิติสังเคราะห์ (Synthetic dimensions) ได้สำเร็จ ซึ่งทำหน้าที่เสมือนพารามิเตอร์การทำงานในแกนที่ตั้งฉากออกไป
.
ผลลัพธ์จากการทดลองช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสังเกตการตอบสนองเชิงปริมาณและวัดค่าทางทอพอโลยีที่เรียกว่า ตัวเลขเชิร์นที่สอง (Second Chern number) ได้เป็นครั้งแรก สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่า แม้เราจะเป็นสิ่งมีชีวิตที่ถูกจำกัดใน 3 มิติ แต่เราก็สามารถตรวจจับความเชื่อมโยงและร่องรอยของมิติที่ 4 ผ่านคุณสมบัติที่สะท้อนลงมาในมิติของเราได้อย่างเป็นรูปธรรมแล้ว
[แหล่งอ้างอิง]
[1] Lohse, M., Schweizer, C., Price, H. M., Zilberberg, O., & Bloch, I. (2018). Exploring 4D quantum Hall physics with a 2D topological charge pump. Nature, 553(7686), 55-58. doi. org/10.1038/nature25000
[2] Zilberberg, O., Huang, S., Guglielmon, J., Wang, M., Chen, K. P., Kraus, Y. E., & Rechtsman, M. C. (2018). Photonic topological boundary pumping as a probe of 4D quantum Hall physics. Nature, 553(7686), 59-62. doi. org/10.1038/nature25011
[3] Popular Mechanics. (n.d.). Aliens From the Fourth Dimension May Be Invading Our World—And We Don't Even Know It.
#ฟิสิกส์ควอนตัม #มิติที่4 #วิทยาศาสตร์เข้าใจง่าย #ทฤษฎีสตริง #ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ #การทดลองวิทยาศาสตร์ #จักรวาลวิทยา #ความรู้รอบตัว
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น