lisäulottuvuusteorioita

Lisäulottuvuusteoriat ovat joukko teoreettisia malleja fysiikassa, jotka postuloivat todellisuuden sisältävän enemmän kuin neljä havaittavaa ulottuvuutta – kolme tilaulottuvuutta ja yhden aikaulottuvuuden. Nämä teoriat pyrkivät usein yhdistämään gravitaatiovoiman muihin perusvuorovaikutuksiin, kuten sähkömagnetismiin ja vahvaan sekä heikkoon ydinvoimaan, minkä standardimallin mukaan on vaikeaa saavuttaa.

Yksi tunnetuimmista lisäulottuvuusteorioista on säieteoria, joka ehdottaa, että alkeishiukkaset eivät ole pistemäisiä, vaan pikemminkin värähteleviä yhden ulottuvuuden säikeitä. Eri värähtelytilat vastaavat eri hiukkasia. Säieteorioissa tarvittavien lisäulottuvuuksien määrä vaihtelee, mutta usein puhutaan kymmenestä tai yksitoista ulottuvuudesta. Nämä ylimääräiset ulottuvuudet oletetaan olevan "käpertyneet" tai kompaktisoituneet hyvin pieniin kokoihin, minkä vuoksi niitä ei havaita suoraan arkikokemuksessamme.

Toinen merkittävä lisäulottuvuusteoria on M-teoria, joka pyrkii yhdistämään erilaisia säieteorioita. M-teoria operoi yleensä yhdellätoista ulottuvuudella ja sisältää säikeiden lisäksi myös korkeampiulotteisia objekteja, joita kutsutaan braneiksi. Brane-maailmoissa gravitaatio voi vuotaa lisäulottuvuuksiin, kun taas muut voimat ja hiukkaset ovat rajoittuneet ns. 3-braneen, joka vastaa havaittavaa maailmankaikkeuttamme. Nämä teoriat tarjoavat potentiaalisia ratkaisuja fysiikan suuriin mysteereihin, mutta niiden kokeellinen vahvistaminen on erittäin haastavaa.