Ми живемо в тривимірному Всесвіті з трьома просторовими вимірами і одним додатковим у вигляді часу. Однак експерименти двох груп вчених показали, що наявність четвертого просторового виміру дійсно можлива і вона не обмежується простими напрямками вгору і вниз, вліво і вправо, а також вперед і назад.

Слід відразу взяти до уваги, що подібні висновки суперечать відомим законам фізики і були засновані на дуже складних обчисленнях, частково теоретичних експериментах і з використанням законів квантової механіки.

Зіставивши результати спостереження за двома спеціально створеними двовимірними середовищами, дві незалежні команди вчених з Європи і США змогли виявити шлях в четвертий просторовий вимір, згенерувавши так званий квантовий ефект Холла - феномен провідності двомірного газу при низьких температурах в сильних магнітних полях.



Іншими словами, тривимірні об'єкти відкидають двомірні тіні, за якими можна здогадатися про форму цих об'єктів. Спостерігаючи ж за деякими реальними фізичними тривимірними системами, ми можемо дещо зрозуміти про їх чотиривимірну природу, так як, на думку фізиків, тривимірні об'єкти можуть являти собою тіні чотиривимірних об'єктів, що виявляються в більш низьких вимірах. Все це може привести до деяких нових фундаментальних відкриттів в науці.

Завдяки дуже складним обчисленням, за які в 2016 була видана Нобелівська премія, ми тепер знаємо, що квантовий ефект Холла вказує на існування четвертого виміру в просторі. Новітні ж експерименти двох команд фізиків, опубліковані в журналі Nature, дають нам приклад ефектів, які це четвертий вимір може мати.

Європейська команда вчених охолодила атоми до температури, близької до абсолютного нуля, і за допомогою лазерів помістила їх в двомірну решітку. Застосувавши квантовий «нагнітальний насос» для збудження спійманих атомів, фізики помітили невеликі варіації в русі, які відповідають проявам чотиривимірного квантового ефекту Холла, що вказує на можливість доступу до цього четвертому виміру.

Американська команда фізиків також використовувала лазери, але для управління світлом, що проходить через скляний блок. Імітуючи ефект електричного поля на заряджених частинках, вчені також змогли спостерігати наслідки чотиривимірного квантового ефекту Холла.

За словами вчених, обидва експерименти відмінно доповнюють один одного.

Звичайно ж, фізичного доступу до цього чотиривимірному світу у нас немає (так як ми затиснуті в тривимірному просторі), проте вчені вважають, що за допомогою квантової механіки ми зможемо більше дізнатися про чотиривимірний простір і розширити наші обмежені знання про Всесвіт.

Для наочності радимо подивитися відео нижче. У ньому показано, як персонаж з двомірного платформера несподівано потрапляє в тривимірний світ. Згідно з нашою перспективою, нам буде здаватися, що ми як і раніше перебуваємо в двомірному світі, але в міру нашого пересування в ньому ми будемо бачити якісь спотворення простору, так як тривимірний світ буде накладатися на двомірну площину. Аналогічні спотворення були побачені вченими в вищеописаних експериментах. Вони і вказали на існування чотиривимірного простору, який ми не можемо бачити фізично, але ефекти якого накладаються на нашу тривимірну площину.



Незважаючи на те, що фізично ми не можемо потрапити в чотиривимірний простір, ми отримали підтвердження його існування і більш чітку картину того, як він працює. Вчені ж, в свою чергу, хочуть використовувати результати цих спостережень для більш детального аналізу. Хто знає, можливо, в ході подальшої роботи вони зможуть зробити й інші відкриття.