Как работает гравитация? Скорее всего тут вы сразу вспомните Эйнштейна и будете ссылаться на искажение пространства-времени. В общем-то, вы будете вполне правы. Современная физика считает эту модель гравитации самой правильной и использует её для объяснения самых разных явлений. То, что мы ощущаем, как гравитацию, является последствием искажение ткани пространства.
Но этот подход, конечно же, не единственный. Среди прочих теорий ярко выделяется описание гравитации как проявления электричества посредством теории Калуцы-Клейна.
В теории Калуцы-Клейна, предложенной Теодором Калуцей и Оскаром Клейном, наше четырехмерное пространство-время является частью пятимерного пространства, причем пятое измерение компактифицировано в крошечную, ненаблюдаемую петлю. В этой структуре пятимерное гравитационное поле порождает как гравитацию, так и электромагнетизм в четырех измерениях. Например, электромагнитный потенциал может быть выведен из недиагональных компонентов пятимерной метрики, что предполагает, что то, что мы называем электромагнетизмом, является гранью гравитации в более высоких измерениях.
Стандартная точка зрения, как вы знаете, рассматривает гравитацию и электромагнетизм как отдельные явления, но теория Калуцы-Клейна оспаривает это, предполагая существование единства более высокого измерения. По сути, ученые, сосредоточенные исключительно на четырехмерных моделях, могут упустить более глубокие связи, хотя современные данные склоняются в пользу стандартной точки зрения из-за ее эмпирической успешности.
Идея Калуцы заключалась в том, что, расширив общую теорию относительности до пяти измерений и наложив «условие цилиндра» (где поля не зависят от пятой координаты), пятимерные уравнения поля Эйнштейна можно было бы свести к включению как четырехмерного гравитационного поля, так и уравнений Максвелла для электромагнетизма.
Это объединение предполагает, что электромагнетизм - это не отдельная сила, а проявление гравитационного поля в более высоких измерениях, что потенциально позволяет нам рассматривать гравитацию как «электрическую» силу в этом расширенном контексте. Тогда гравитация, которую мы ощущаем и наблюдаем, будет являться следствием работы электростатики в высших измерениях. Вероятно, тогда и материальные тела никуда не "падают" и не двигаются. Просто игра взаимодействий измерений рождает нечто напоминающее гравитацию.
И тут вы можете оправданно спросить... И... что? Почему вообще нужно искать варианты? Ответ один - невероятное количество противоречий в современной физике. Даже на моём канале было множество статей о парадоксах физики и невиданных явлениях, о проблемах массы и много ещё о чём. Часто это конфликт гравитации и свежей квантовой теории. Вспомните хотя бы проблему теории всего.
Теория Калуцы-Клейна имеет значительное влияние на физику. Например, частицы с электрическим зарядом можно было интерпретировать как имеющие импульс в пятом измерении, с радиусом этого измерения, связанным с электрическим зарядом. Эта геометрическая интерпретация была революционной, предполагая, что то, что мы наблюдаем как электромагнитные взаимодействия, на самом деле является гравитационными эффектами в пространстве более высокого измерения и также работает гравитация. Подход вызывает интерес и как способ решения таких вопросов, как неверные предсказания масс для элементарных частиц и космологической постоянной, которые возникают из предположений в теории.
Идея о том, что гравитация может быть «электрической» в высших измерениях, открывает возможности для исследований в области единых теорий поля.
Но проблема тут очевидна. Она аналогична проблеме теории струн. Практическая задача заключается в обнаружении этих дополнительных измерений, что требует энергий, значительно превосходящих современные экспериментальные возможности.
На всякий случай напомню, что теория не является принятой научным сообществом и не рассматривается, как реальная.
Не забывайте ставить лайки 👍 и подписываться на канал ✔️, если материал понравился! Так вы увидите больше интересных статей, а моему каналу это поможет развиваться.