Человеческое восприятие действительности ограничено тремя измерениями. Мы легко оперируем понятиями длины, ширины и глубины, а время ощущаем как неумолимый поток. Но что, если наша реальность — лишь тонкий слой, скрывающий куда более сложную и многомерную структуру бытия? Современные физические теории предлагают нам карту из одиннадцати измерений, существование которых, хотя и не может быть непосредственно подтверждено экспериментально, логически вытекает из математических моделей, описывающих фундамент мироздания.
Наша трехмерная повседневность в этой системе координат выглядит лишь начальной точкой отсчета. Четвертым измерением традиционно считается время, но не в бытовом понимании, а как полноправная физическая ось. В этой концепции жизнь человека — не последовательность мгновений, а цельный "червяк" в пространстве-времени, где рождение и смерть существуют одновременно. Это сложно представить, но именно так рассматривает время теория относительности.
Далее начинается область, где привычная логика отступает. Пятое измерение связано с вероятностью. Оно содержит все возможные варианты развития событий, вытекающие из каждого нашего решения. Каждый миг создает развилку, и все эти "дороги, не взятые" реально существуют в этой структуре. Шестое измерение можно представить как целое древо таких вероятностных линий, произрастающих из одного Большого Взрыва. Это полная карта всех судеб, которые могла бы прожить наша Вселенная.
Седьмое измерение выводит нас за пределы нашей космологической истории. Здесь находятся вселенные, родившиеся из иных начальных условий, где фундаментальные константы — скорость света, сила гравитационного взаимодействия — могут кардинально отличаться от наших. Восьмое измерение организует этот бескрайний ландшафт возможных реальностей в единую плоскость или сеть, где каждая точка — целый космос со своими уникальными законами.
Девятое измерение наделяет наблюдателя способностью к абсолютному перемещению между этими мирами, позволяя совершать скачок из вселенной, где время течет вспять, в ту, где звезды состоят из антивещества, минуя все промежуточные состояния. Это измерение — воплощение конечного "короткого замыкания" между реальностями, не имеющими между собой ничего общего.
Десятое измерение часто описывают как сингулярную точку, содержащую в себе абсолютно все: все физические законы, все истории, все ветвления, все мыслимые и немыслимые возможности. Это полная и завершенная совокупность всего сущего и возможного.
Однако на этом карта не заканчивается. Согласно так называемой М-теории, являющейся развитием теории струн, существует и одиннадцатое измерение. Его можно представить как бескрайний океан, в котором плавают отдельные "острова" или "листы" — браны (от слова "мембрана"). Вся наша десятимерная реальность, со всеми ее вселенными и вероятностями, может быть всего лишь одной такой браной, парящей в этом невообразимом пространстве. Эта концепция предлагает интригующее объяснение одной из загадок физики: необычайной слабости гравитации по сравнению с другими фундаментальными силами. Согласно этой идее, гравитация не слаба — она просто "просачивается" в дополнительные измерения, ускользая из нашего трехмерного "загона".
Таким образом, вопрос о том, являемся ли мы обитателями "невидимой тюрьмы" трех измерений, остается философским. Наука, через сложнейший математический аппарат, лишь рисует возможную структуру реальности, выходящую далеко за рамки человеческого опыта. Эти одиннадцать измерений — не описание того, что мы видим, а попытка найти математически стройную модель, способную объединить все известные силы природы. Остается ли эта модель красивой математической абстракцией или является истинной картой мироздания — покажет лишь будущее развитие науки и, возможно, эксперименты, которые когда-нибудь позволят заглянуть за пределы привычных границ.
Брана — это многомерный объект, фундаментальная сущность в теории струн и, в особенности, в М-теории.
Чтобы понять это понятие, проще всего начать с аналогии, а затем перейти к научному определению.
Простая аналогия
Представьте себе наш трёхмерный мир как поверхность огромного воздушного шарика. Все галактики, звёзды и мы сами существуем только на этой натянутой поверхности. Внутренность шара и пространство вокруг него для нас, существ на поверхности, в привычной жизни недоступны и невидимы. Эта двумерная поверхность шара в трёхмерном пространстве — грубая, но наглядная модель трёхмерной браны, плавающей в пространстве более высокой размерности.
В рамках теории струн (и её развития — М-теории) считается, что фундаментальными кирпичиками мироздания являются не точечные частицы, а крошечные колеблющиеся одномерные «нити» — струны. Однако для математической согласованности этой теории требуется, чтобы пространство имело больше трёх измерений — обычно десять или одиннадцать. Наши обычные три измерения пространства плюс время — это лишь малая часть полной реальности.
Брана (от слова «мембрана») — это обобщение понятия струны. Если струна — это одномерный объект (линия), то брана может иметь больше измерений:
-
0-брана — точечная частица.
-
1-брана — это и есть струна (линия).
-
2-брана — это мембрана, похожая на тончайшую плёнку, но не в трёх, а в многомерном пространстве.
-
3-брана — уже трёхмерный объёмный объект.
-
И так далее, вплоть до браны с большим числом измерений (p-брана, где «p» — количество её пространственных измерений).
Ключевая идея
Согласно некоторым сценариям в этих теориях, вся наша видимая Вселенная может быть «привязана» к одной такой трёхмерной бране (3-бране), которая плавает в пространстве более высокой размерности («объём», называемый «напуском»). Все известные нам частицы и силы (электромагнетизм, ядерные силы), кроме одной, являются «открытыми струнами», концы которых закреплены на нашей бране. Они не могут её покинуть, поэтому мы и не замечаем других измерений.
Исключение — гравитация. Она описывается «замкнутыми струнами» (петлями), которые ни к чему не привязаны и могут свободно «утекать» с нашей браны в дополнительные измерения. Этим, возможно, и объясняется кажущаяся чрезвычайная слабость гравитации по сравнению с другими фундаментальными взаимодействиями: её сила просто «растворяется» в дополнительных измерениях.
Таким образом, брана — это не метафора, а конкретный математический объект в современных физических моделях, пытающихся объединить все силы природы. Это потенциальное «место обитания» нашей Вселенной в многомерной реальности, пределы которой, если они существуют, наш мозг и органы чувств эволюционно не приспособлены воспринимать напрямую.
