Když se někdo zmíní o „různých dimenzích“, máme tendenci myslet na věci jako paralelní vesmíry – alternativní reality, které existují paralelně s naší, ale kde věci fungují nebo se staly jinak. Skutečnost dimenzí a to, jakou roli hrají v uspořádání našeho vesmíru, se však od této populární charakteristiky ve skutečnosti značně liší.
Rozložíme-li to, dimenze jsou jednoduše různé aspekty toho, co vnímáme jako realitu. Bezprostředně si uvědomujeme tři rozměry, které nás denně obklopují – ty, které určují délku, šířku a hloubku všech objektů v našem vesmíru (osy x, y a z).
Kromě těchto tří viditelných rozměrů mohou podle vědců existovat ještě další. Teoretický rámec teorie superstrun ve skutečnosti předpokládá, že vesmír existuje v deseti různých rozměrech. Tyto různé rozměry řídí vesmír, základní přírodní síly a všechny elementární částice v něm obsažené.
První rozměr, jak již bylo uvedeno, je ten, který mu dává délku (tzv. osa x). Dobrým popisem jednorozměrného objektu je přímka, která existuje pouze z hlediska délky a nemá žádné jiné rozeznatelné vlastnosti. Přidáme-li k ní druhý rozměr, osu y (neboli výšku), získáme objekt, který se stane dvourozměrným tvarem (například čtverec).
Třetí rozměr zahrnuje hloubku (osa z) a dává všem objektům smysl pro plochu a průřez. Dokonalým příkladem je krychle, která existuje ve třech rozměrech a má délku, šířku, hloubku, a tedy i objem. Za těmito třemi rozměry leží sedm rozměrů, které nejsou pro nás bezprostředně viditelné, ale přesto je lze vnímat jako ty, které mají přímý vliv na vesmír a realitu, jak ji známe.
Vědci se domnívají, že čtvrtým rozměrem je čas, který řídí vlastnosti veškeré známé hmoty v daném bodě. Spolu s dalšími třemi rozměry je znalost polohy objektu v čase zásadní pro zakreslení jeho polohy ve vesmíru. V ostatních dimenzích se objevují hlubší možnosti a vysvětlení jejich interakce s ostatními dimenzemi je pro fyziky obzvláště složité.
Podle teorie superstrun jsou pátá a šestá dimenze místem, kde vzniká pojem možných světů. Kdybychom mohli nahlédnout dál do páté dimenze, viděli bychom svět mírně odlišný od toho našeho, který by nám poskytl prostředky k měření podobností a rozdílů mezi naším světem a jinými možnými světy.
V šesté dimenzi bychom viděli rovinu možných světů, kde bychom mohli porovnat a umístit všechny možné vesmíry, které začínají za stejných počátečních podmínek jako tento (tj. velký třesk). Teoreticky, pokud byste zvládli pátý a šestý rozměr, mohli byste cestovat zpět v čase nebo se dostat do různých budoucností.
V sedmém rozměru máte přístup k možným světům, které začínají s různými počátečními podmínkami. Zatímco v páté a šesté dimenzi byly počáteční podmínky stejné a následné děje se lišily, zde je vše jiné od samého počátku času. Osmá dimenze nám opět poskytuje rovinu takových možných historií vesmírů, z nichž každá začíná jinými počátečními podmínkami a nekonečně se větví (proto se jim říká nekonečna).
V deváté dimenzi můžeme porovnat všechny možné historie vesmírů, které začínají všemi možnými fyzikálními zákony a počátečními podmínkami. V desáté a poslední dimenzi dospějeme k bodu, v němž je zahrnuto vše možné a představitelné. Za touto hranicí si my, pokorní smrtelníci, nedokážeme nic představit, což z ní činí přirozené omezení toho, co si můžeme představit v dimenzích.
Existence těchto šesti dodatečných rozměrů, které nemůžeme vnímat, je pro teorii strun nezbytná, aby byla zajištěna jejich konzistence v přírodě. Skutečnost, že můžeme vnímat pouze čtyři rozměry prostoru, lze vysvětlit jedním ze dvou mechanismů: buď jsou dodatečné rozměry kompaktifikovány na velmi malém měřítku, nebo náš svět může žít na třírozměrném podmanifoldu odpovídajícím brane, na němž by byly omezeny všechny známé částice kromě gravitace (tzv. teorie brane).
Jestliže jsou dodatečné rozměry kompaktifikovány, pak musí mít dodatečných šest rozměrů podobu Calabiho-Yauova manifoldu (zobrazeného výše). I když jsou z hlediska našich smyslů nepostřehnutelné, řídily by vznik vesmíru od samého počátku. Proto se vědci domnívají, že při pohledu zpět v čase pomocí teleskopů, které spatří světlo z raného vesmíru (tj. před miliardami let), by mohli být schopni zjistit, jak existence těchto dodatečných rozměrů mohla ovlivnit vývoj vesmíru.
Stejně jako ostatní kandidáti na velkou sjednocující teorii – alias teorii všeho (TOE) – je i přesvědčení, že vesmír se skládá z deseti rozměrů (nebo více, podle toho, který model teorie strun použijete), pokusem o sladění standardního modelu částicové fyziky s existencí gravitace. Stručně řečeno, je to pokus vysvětlit, jak na sebe působí všechny známé síly v našem vesmíru a jak by mohly fungovat samotné jiné možné vesmíry.
Pro další informace je zde článek na Universe Today o paralelních vesmírech a další o paralelním vesmíru, o kterém si vědci mysleli, že ho našli a který ve skutečnosti neexistuje.
Na internetu najdete i další skvělé zdroje. Je zde skvělé video, které podrobně vysvětluje deset dimenzí. Můžete se také podívat na webové stránky PBS na televizní pořad Elegantní vesmír. Je tam skvělá stránka o deseti rozměrech.
Můžete si také poslechnout pořad Astronomy Cast. Zajímavá by pro vás mohla být epizoda 137 The Large Scale Structure of the Universe (Struktura vesmíru ve velkém měřítku).