Bildiğiniz Evren Var Değil.

 

evren ilerlemiş olsa da, çoğu zaman denklemler ve açıklamalar yoluyla olmuştur.

inanılmaz basit F=ma.

E=mc2. Bunlar, yalnızca birkaç satırlık bir metinle veya birkaç cebirsel işlemle açıklanacak kadar özlüdür.

karakterler. Ama bulutlardan daha fazlası; evrenin kendisinin temelini oluşturan büyük gerçekler nelerdir?

Saat kaç? Evren neden böyle görünüyor - her yöne sürekli genişliyor,

heryerden? Işığın neden bir hız sınırı vardır? Ben Alex McColgan ve siz Astrum'u izliyorsunuz.

Ve aynı türden soruları hiç merak ettiyseniz, belki de bu videodaki modeller

kardeşimle birlikte geliştirdiğim cevapları açıklamaya yardımcı olabilir.

Nihayetinde, büyük bir gerçek basit olmalıdır. Buradaki fikirlerin muhtemelen hala geliştirilmeye ihtiyacı var.

Ancak konuyu yeterince basit bir şekilde anlattıklarına inanıyorum ki, gerçeği bulmamız için gereken başlangıç noktası olabilirler.

Başlamak için, temel bir soruyla başlayalım .

Saat kaç? Bu kanalda zamandan çok bahsettik .

Kara delikler çevrelerindeki uzayı bükerken, zamanın yavaşladığını öğrendik. Yerçekiminin zamanı etkileyen etkilerini ve hatta James Webb teleskopunun nasıl olduğunu keşfettik.

sabit hızından yararlanarak zaman içinde uzak geçmişe bakabilir .

ışık. Buraya kadar her şey mantıklı gelebilir ama aslında zaman nedir?

Tadamazsın, dokunamazsın, hissedemezsin ama zamanın üzerimizde durdurulamaz bir etkisi var.

ve istesek de istemesek de bizi ileriye doğru itiyor. Yaptığımız her şeyi etkileyen bir şey biraz daha anlaşılmayı hak etmiyor mu?

Bu ilk model sayesinde zamanın neden yavaşladığına dair olası bir açıklamamız olacak.

hız arttıkça aşağı iner ve şekiller neden hıza yakın

ışık hızı. Bu model, bilimsel kavramları aldığımız tanınmış bilimsel teoriye dayanmaktadır.

ve onları daha önce görmemiş olabileceğiniz bir şeyde birleştirdi. Ancak buna gelmeden önce, temel bir fikirle başlamalıyız: Zaman aslında

başka bir boyut. Şimdi, bir bilimkurgu kanalına yanlışlıkla giriş yapıp yapmadığınızı tekrar kontrol etmeden önce,

boyutlarla ne demek istediğimi tartışalım. Popüler kültürde farklı boyutlar genellikle paralel dünyalar olarak tanımlanır.

bizimkine çok benzer, ancak ince bir şekilde farklıdır, bu bağlamda farklı

boyutlar derken, "üç boyutlu uzay"da olduğu gibi uzayın boyutlarından veya size çok daha aşina olabilecek 3 boyutlu uzaydan bahsediyoruz.

Yine de bu hiç de önemsiz değil. 3B alan her tarafınızı sarıyor – “çevrenizdeki” – ve konumuzla çok alakalı.

Dördüncü bir D'yi eklemeden önce 3D'leri ve aralarındaki ilişkileri anladığımızdan emin olarak başlayalım.

üç farklı dikey yönde ölçülebilen uzaya.

Bu boyutların dikey doğası önemlidir, ancak buna daha sonra geleceğiz.

Üç boyutlu uzay genellikle yükseklik, genişlik ve derinliğe sahip olarak tanımlanır ve hepsinin aralarında 90° açı vardır.

Basitçe söylemek gerekirse, bizim gibi 3 boyutlu uzayda var olan nesneler, sola ve sağa, yukarı ve aşağı hareket edebilir,

ve ileri ve geri. Burada, aralarında 90°'lik küçük işaretler olması dışında buna benzeyen bir şeye ihtiyacımız olabilir. Belki bu alanda dolaşan küçük bir topumuz var: Bu türden rahatız

uzay _ Bunu temel aldığımızda, 2B uzaydan ne kastettiğimizi hayal etmek çok daha kolay hale gelir ve hatta

1 boyutlu alan. Bir boşluktan diğerine geçmek için tek yapmamız gereken fazladan bir boyutu kaldırmak veya eklemek

önceden var olanlardan 90° açıda olması gereken ölçüm veya hareket

açılar. Böylece, 2B nesneler x ve y yönleriyle sınırlanan bir düzlemde hareket edebilir veya

x ve z yönleri veya y ve z yönleri, ancak 3'ü aynı anda değil.

1B nesneler yalnızca x veya y veya z boyunca hareket edebilir.

Böyle bir 1 boyutlu dünyada yaşayan bir insan hayal edin. Bütün varlıkları ya şu ya da bu yönde hareket ederken bulunacaktı.

Tüm gerçeklik onların ya solunda ya da sağında var olacak ve tekil bir nokta olarak görünecektir.

Diğer yönlerden hiçbirini hareket edemiyor veya göremiyorlardı ve muhtemelen anlayamadılar bile.

hatta mevcut gibi yönler. Yanlarından vızıldayan fotonlar, yalnızca o tekil çizgiye girdiklerinde görülebilirdi.

bir kişinin tüm varoluş alanı. Şimdi, ekstra hareket yönleri eklemek, şeyleri 1D'den yukarı taşımak için gereken şeydir.

2D veya 3D'ye. Teorik olarak, eğer 4B'ye atlayacaksak ne yapmamız gerektiğini tahmin edebiliriz.

Ancak, burada bir engelle karşılaştık . Tek bir diğerine tamamen dik olan bir çizgi çizmek kolay olsa da

çizgi: Veya önceki iki çizgiye dik olan bu çizgilerin her ikisinin üzerine başka bir çizgi çizmek için: Üç çizgiye de dik olan bir 4. çizgiyi nasıl çizeriz?

Elbette böyle bir şey imkansız! 3 boyutlu uzayda böyle bir şey imkansız.

Yapabileceğimiz en iyi şey yaklaşık değerler çizmek. Örneğin, bir şeyler yaparak 2 boyutlu kağıda yaklaşık 3 boyutlu bir şekil çizmek mümkündür.

şöyle: Bu çizgilerin hepsi 2 boyutlu ama biz buna bakarız ve beynimiz tanır

bunun bir 3B şeklin resmi olduğunu. Yani aynı şekilde, muhtemelen bir 4B nesnenin nasıl görünebileceğini tahmin etmek için benzer bir şey yapabiliriz.

sadece 3D çizgiler kullanmak gibi. Matematikçiler bunu yapmaya çalıştılar, ancak sonuçları biraz

kafa karıştırıcı. Bu matematiksel olarak 4 boyutlu bir nesnenin temeli olarak sağlam olsa da, şahsen ben

ona bakarak derinleşen 4B uzay anlayışımı bulun. O yüzden bu videoda buna odaklanmayacağım.

Bununla birlikte, 4. bir yönün var olduğuna ve bizim bu yönde ilerlediğimize dair bazı kanıtlar var.

şu anda Bu dördüncü yön veya boyut zamandır. Einstein, uzay ve zamanı tek bir birleşik "uzay-zaman"da birleştirdiğinde bu bağlantıyı önceden tahmin etmişti.

görelilik teorilerinde . Ona göre zaman ve mekan aynı şeyin iki parçasıdır.

Bana göre bu, 4 boyutlu alanla çok güzel bir şekilde bağlantı kuruyor. Tıpkı z yönü ile x veya y yönleri arasında gerçek bir fark olmadığı gibi,

aynı şekilde, eğer zaman sadece başka bir yön ise, zaman ve uzay arasında herhangi bir fark olmaz mıydı?

göremediğimiz biri olsa da. Ve zaman önemlidir. Zaman olmasaydı, 3B alanımız hareket etmezdi.

Sürekli olarak tek bir durumda olacaktır, çünkü onun içinde hareket etmemizi sağlayan zamandır.

Ama neden göremiyoruz? Neden zamanın yönüne bakamıyoruz? Bunu açıklamak için, farklı boyutlu uzaylar arasındaki farka bakalım.

Bunu en iyi, 2B nesnelerin 3B uzayda hareket etseler nasıl görünebileceklerini düşündüğümüzde fark ederiz.

İşte burada modeli incelemeye başlıyoruz . Standart bir 3B alanı görselleştirerek başlayalım.

Ama sonunda tüm uzay ve zamanı tek bir modelde görmek istediğimiz için biraz hile yapalım.

Bildiğimiz tüm 3 boyutlu gerçekliği düz, 2 boyutlu bir yere sıkıştıralım.

Bu düzlemde “boşluk” olarak etiketleyeceğimiz xy düzlemimizi özgürleştirelim.

“zaman” için z boyutunu yükseltin. Bu modelde, tüm 3B insanlar artık sadece 2B'dir.

2B bir insan, grafiğimizin altında "boşluk" olarak işaretlenmiş yerde var olabilir ve hayatlarını yaşayabilir.

Ancak, onları grafikte sabit bir oranda yukarı taşıyarak zamanda da ilerliyorlar.

Kolaylık ve rahatlık için şemamızın üst kısmının gelecek olduğunu söyleyelim.

dip geçmişte kaldı. Yani, 2B insanımız bu diyagramda ne kadar yukarı çıkarsa, o kadar yaşlanır.

Zamanda yolculuk etme yeteneğimiz üzerinde tam bir kontrole sahip görünmediğimiz için, bir saniye için 2B insanımızın sabit bir hızla yukarı doğru hareket ettiğini hayal edelim ,

sanki onu geleceğe doğru iten tutarlı bir güç ya da rüzgar varmış gibi .

Ne yazık ki, ne kadar çok olursa olsun, sadece irade gücümüzle zamanı kendimiz için yavaşlatamayız.

bunu yapmak isteyebiliriz. Ancak bunu hiçbir şekilde değiştiremeyeceğimizi söylemek yanıltıcıdır.

Uzayda ne kadar hızlı seyahat edersek, zamanda o kadar yavaş seyahat ederiz. Bu, Einstein'ın göreliliğinin yol gösterici ilkelerinden biridir.

Bu model, bu fikri vektörlerin gücü aracılığıyla ifade edebilir. 2 boyutlu kişimiz sola veya sağa hareket etmeye çalıştığında, seyahat vektörü değişir.

Rüzgârı yakalayan bir gemideki yelken gibi sabit bir hızla giderken, ancak rüzgârın bizi götürdüğü kadar hızlı gidebiliriz, dolayısıyla önlerinden çıkan vektör her zaman aynı kalmalıdır.

aynısı. Zaman içinde en hızlı şekilde seyahat etmek için, 2B insanımız vektörünü tamamen

"gelecek" yön veya yukarı. Ancak, her iki yönde herhangi bir miktarda seyahat edeceklerse, yanlarına gidebilirler.

bunu yalnızca vektörlerini seyahat yönlerinden uzağa işaret ederek yapın. Artık x yönünde hareket ediyorlar, ancak bunu hareketlerini azaltarak yaptılar .

z yönünde. Uzayda hareket ediyorlar, ancak zaman içinde biraz daha yavaş hareket etme pahasına.

Bunu en uç noktasına götüren bireyimiz tamamen kendi tarafına döndü ve şimdi

sadece x yönünde hareketi vardır ve z yönünde hareketi yoktur. "Uzayda" hızları var ama zamanda değiller.

Sanırım bu, vektörümüzün nedensellik hızı veya ışık hızı olduğunu ima ediyor.

Bahsettiğimiz hız buysa, uzayda düşük hızlarda hareket etmek, zaman içindeki hızımızda gözle görülür bir fark yaratmayacaktır.

Bir şey fark etmeye başlamadan önce çok hızlı gitmemiz gerekecek. Vektör hala çoğunlukla yukarıyı gösteriyor.

Bu modelin ilginç bir sonucu da, 2B insanın bakış açısından aslında hiçbir şeyin değişmemiş olmasıdır.

Gerçekliğin ne olduğuna dair kendi görüşü var. Onun için göğsünden çıkan vektör hâlâ “zaman”dır.

Düz bir şekilde yattığı uçağın boyutları onun “uzayı”dır. Ona göre, evrenin geri kalanı biraz tuhaflaştı, ama kendisi mükemmel

normal . Ancak, yönünü değiştirdiğinde, evrenin geri kalanının hareket ettiği açıktır.

onsuz devam . İkinci bir 2B kişiyi tanıtırsak bu daha net olur.

Başlangıçta, her iki bireyimiz de uzayda hareket etmiyor - tüm vektörleri işaret ediyor

zaman yönünde . Şimdiye kadar garip bir şey olmuş gibi görünmüyor. Bununla birlikte, sağdaki çöp adamımız ışık hızına yakın bir hızla döner ve vektörlerse

biraz ve sonra yönünü değiştirirken soldaki 2D adam olduğu yerde kalıyor,

2B adamlarımızın zaman içinde aynı hızda hareket etmedikleri ortaya çıkıyor . İki çöp adamımızın bir şekilde hala birbirlerini görebildiğini varsayarsak ( birbirlerini hayal edelim)

bir şekilde kendilerinin bir görüntüsünü diğerinin "uzay" düzlemine yansıtsalar , yaş farkı olduğunu hemen fark ederler.

Işık hızında seyahat eden kişi, zaman içinde hareketsiz kalan ve dolayısıyla daha genç olan diğeri kadar hızlı ilerleyemedi.

Peki bu modeli neden bu kadar çekici buluyoruz? Bunun nedeni, yön değişiklikleri sırasında bu projeksiyonların nasıl görüneceğidir.

İlk çöp adamın bakış açısından, başlangıçta, arkadaşlarının projeksiyonu oldukça normal görünüyordu.

Bununla birlikte, "uzayda" çok hızlı hareket etmeye başladıkları ve vektörleri "zaman"dan farklı bir yöne yöneldiği için, 2 boyutlu bir şekil, doğal düzlüğünü ortaya çıkarır.

Yüz yüze bir bakış açısıyla, bundan şuna gidiyor: Hızlı seyahat eden çöp adam

hızlandıkça daha belirgin olan bir etkiyle düzleşiyor gibi görünür.

hareket ettikleri yönde düzleşme meydana gelir. Sabit kalan çöp adam, meydana gelen garip değişikliğe şaşırabilir.

bunun 2B bir figürün yeniden yönlendirilmesini temsil ettiğini asla anlayamayan arkadaşlarına

uzayda . Şimdi bununla ilgili hayal gücümü yakalayan şey, aynı şeyin gerçek hayatta da olması.

Einstein'ın görelilik teorilerine göre, 3B uzayda büyük hızlarda hareket eden nesneler

harici bir gözlemciden hareket ettikleri yönde düzleşmek için görünür.

Bu ezme etkisi tam olarak bu modele uygun olarak gerçekleşir ve zaman genişlemesi ile ilgilidir.

Ancak, seyahat eden kişinin bakış açısından düzleşmezler, ancak

Bükülen evrenin geri kalanı. Etkilerini görebileceğimiz başka bir videomda bundan daha derinlemesine bahsediyorum.

Bir bilgisayar modelinde uzaysal eğrilme . Onların bakış açısıyla, her şey onların görüşlerinin sınırlarında uzanırken, onların bakış açısı

hedef daha uzak görünürdü, bu da yine bu modelin öngördüğü şeydir.

Tek fark, bu modelde sadece 2 boyutlu bir nesnenin esnemesini keşfediyoruz,

yani esneme tek yöndedir, gerçek hayatta ise 3 boyutludur, yani esnemektedir.

yönde . Ama alışılagelmiş 3 boyutumuzdan uzaklaştığınız için, beklediğiniz bu olabilir.

ve kendinizi zamandan uzaklaştırmaya başlayın . Ama bu doğruysa, ne olmuş yani?

Bu neden önemli? Zaman gerçekten bir yön ise, o zaman evren anlayışımızı derinleştirir.

Aynı zamanda daha fazla soru ortaya çıkarır. Bizi zamanda ileriye doğru iten güç nedir?

Neden ona karşı asla hareket edemeyecekmişiz gibi görünüyor? Bu modelde bir vektörün aşağıyı göstermemesi için hiçbir neden olmamasına rağmen,

gerçek hayatta bu hiç olmayacak gibi görünüyor. Bu model aynı zamanda, eğer zaman bir yön ise, bizim şeklimiz nedir sorusuna da cevap verir.

zaman ? Bir parçamız geçmişe mi yoksa geleceğe mi uzanıyor?

Bu modele göre bu olmaz. Bizler 4. boyutta yassı krepleriz, bize baktığınızda yuvarlak görünen bozuk paralarız.

kafa kafaya ama senden uzaklaştığımızda zayıflığımızı ortaya koyuyor. Bu garip bir düşünce, ama doğru olabilir.

Bu, neden zamanın içini göremediğimizi açıklayabilir - sadece o yönde görünür olması için yeterince genişlemiyoruz.

Formunuz ilk düşündüğünüzden oldukça farklı olabilir.

Gördüğümüz 3'ün ötesinde başka boyutların varlığını da düşünmekte fayda var.

ama evrende başka sorular soran başka kenarlar ve sınırlar da var. Birincisi, uzay hiç biter mi?

Evren kaçınılmaz mı? Eğer ışık hızının sınırlarını aşacak olsaydık ve uzayın en uzak noktalarına seyahat edecek olsaydık.

Edge, ne bulabiliriz? Sadece daha fazla alan mı? Sonsuz gezegenler ve gezegen sistemleri?

Yoksa bir şekilde başladığımız yere geri döner miydik? Şaşırtıcı bir şekilde, bilim adamlarına göre bunların hepsi mümkün ama hangisi doğru?

etrafımızdaki görünmeyen dünyanın doğasına iner.

Uzayın şeklini anlamamız gerekiyor. Ve bunu yapmak için, sonsuzluk hakkında konuşarak başlamalıyız.

Muhtemelen sonsuzluğa zaten aşinasınızdır. Matematikte, o kadar büyük bir sayı kavramıdır ki, yenilmesi mümkün değildir.

Tabii ki böyle bir sayı yok - adlandırabileceğiniz herhangi bir sayı için, ondan en az 1 daha büyük bir sayı bulabilirim.

Ama bir bakıma, mesele bu. Sonsuzda her zaman başka bir sayı vardır. Ve evrenimize gelince, şimdiye kadar hiçbir kenar keşfetmedik.

yıldız veya gezegen olabilir . Sonsuz bir evren bizim için biraz akıllara durgunluk veriyor.

Kenarları ve sonları olan çok sınırlı bir dünyada yaşıyoruz. Yani, kelimenin tam anlamıyla sonsuz sayıda gezegen olabileceği fikri biraz saçma.

şaşırtıcı. Ancak, gittikçe daha güçlü teleskoplar geliştirdikçe ve karanlığı daha da geriye ittikçe

ve evrenimizde gözlemleyebileceklerimizin daha ötesinde, bulabildiğimiz tek şey,

gece göğünün en karanlık bölgeleri bile yıldızlarla dolup taşıyor.

Dolayısıyla, sonsuz bir evren giderek daha fazla düşünmeye zorlandığımız bir şey olabilir.

Ancak bu, evren sonsuz olduğu için içinde sınırlı sayıda şey olmadığı anlamına gelmez.

Bu biraz mantığa aykırı gelebilir ama size ne demek istediğimi göstermeme izin verin. İster inanın ister inanmayın, konu evrenimize geldiğinde farklı sonsuzluk türleri vardır.

Üç olası senaryo doğru olabilir: düz bir evren, küresel bir evren veya hiperbolik bir evren.

Evren. Açıklamama izin ver. Düz bir evrende, gerçekliği geniş ölçüde temsil edecek bir ızgara oluşturacak olsaydık, her şey

oldukça standart görünüyor. Tüm çizgiler ya birbirine paralel ya da dik olacaktır.

Bu çeşitliliğin sonsuz bir evreni, sonsuza kadar her yönde dışa doğru genişleyecektir.

ve hiç. Bu biraz sıkıcı, bu yüzden üzerinde fazla zaman harcamayacağım.

Ancak bu, evreni algıladığımız şeye çok benziyor. Çoğunlukla, tüm yön çizgileri bize düz görünür.

Çevremizdeki gezegenleri ve yıldızları net bir şekilde görebiliriz ve gerçek bir bükülme veya bükülme fark etmeyiz.

eğrilme Ancak, çizgilerin çizilmesinin tek yolu bu değildir.

Bir an için bir kara delik düşünün. Ekvatoru etrafında dönüyormuş gibi görünen garip halkaları hemen fark edebilirsiniz.

üst kısmı boyunca ve alt kısmı boyunca. Bu bir yanılsamadır. Bu kara deliğin üstünde veya altında halkalar yok.

Gördüğünüz şey, kara deliğin diğer tarafında bulunan ekvator halkasıdır. Ancak kara deliğin güçlü yerçekimi nedeniyle ona çarpan ışık,

yukarı veya aşağı uzaya sıçramaz . Bunun yerine, kara deliğin yerçekimi onları içeri çektiği için ışınlar bize doğru kıvrılıyor.

O halkanın üstünü ve altını aynı anda görüyorsunuz. Işık yerçekimi ile bükülür…

bununla ne demek istiyorum? Aslında bu, ikinci tür evrenimizin mükemmel bir örneğidir.

Düz bir evrende, gerçekliği oluşturan tüm çizgiler oldukça düzdür. Ama ya bir kural bulsaydık - bunun yerine tüm çizgiler

birbirine göre? Böyle bir evreni çizmenin tek bir yolu vardır, o da bir kürenin içindedir.

Bir küre üzerine iki paralel çizgi çizmeyi deneyin. İyi başlayabilirsiniz , ancak görevinizin imkansız olduğunu hemen anlayabilirsiniz .

Tüm doğrular, geri döndüklerinde en az iki kez kesişerek birbirine doğru yakınsardı.

başladıkları yere geri döndüler. Bu tür çizgiler üzerine kurulu bir evren nasıl görünürdü?

Esasen, girdiğinizi sandığınız düz çizgide gitmek yerine, aslında

büyük bir virajda seyahat edecekti. Bu biraz, ekranın bir ucundan çıkıp gittiğiniz bilgisayar oyunlarına benziyor.

sadece diğer taraftan yeniden ortaya çıkmak için. Küresel bir evrende sonsuza kadar seyahat etmeyi deneyebilirsiniz, ama nihayetinde

sadece başladığınız yere geri varmakla sonuçlanır. Yeterince güçlü bir teleskopla ve eğer ışık çok daha hızlı seyahat ederse ,

birdenbire, kendi başınızın arkasına bakmak mümkün olacaktır. Bu tür bir evren, sınırlı miktarda şey içerir, ancak sonsuz görünür çünkü

aynı şeylere sonsuz kez çarpmaya devam edersin. Kara delikler ve güçlü yıldızlar gibi nesneler sayesinde, gerçekten de bizim

gerçeklik bazen kavisli, küreseldir - en azından büyük kütleli cisimlerin yakınında.

Bir kara deliğin olay ufkunun içi, bu türden sonsuz bir boşluktur - ne olursa olsun

Hangi yolu seçersen seç, asla içinden çıkamazsın. Ancak, son örneğimizi ele alalım - hiperbolik evren.

Bu, görselleştirmesi en zor olanıdır, ancak fikir basittir. Tüm çizgilerin paralel kalması veya birbirine doğru hareket etmesi yerine, her çizginin

uzaklaş. Her şeyden. Bunu çizmek doğası gereği zordur, çünkü her şey katlanarak genişlemeye devam ediyor.

Bunu yapmanın tek yolu, güzel düz diskinizi şuna benzer bir şeye dönüşene kadar bağlamaktır:

görüntü karelerdir. Ancak bunlar, tüm çizgilerinin ıraksaması gerektiği kuralımıza uyan karelerdir.

birbirinden uzak. Bu, 5 karenin aynı anda bir araya geldiği çok garip bir duruma yol açar.

köşe, normal 2B alanda mümkün olan normal 3 yerine. Tamam, bu biraz kafa karıştırıcı görünüyor.

Uzayın hiperbolik olması ne anlama gelir? Peki, neyin etrafında kıvrıldığımızı düşünelim.

Küresel şeklimizden bahsettiğimizde, etrafında kıvrıldığımız bir şey olması gerektiğini fark etmişsinizdir.

Bu eğrilik yönü zamanla ilgilidir. Bir dizi zaman çizelgesi yapıp yapmadığınızı hayal edin: Etkileşim ile biraz daha derine iniyoruz.

Son videomdaki uzay ve zaman arasında, buna gerçekten göz atmanızı tavsiye ederim. Ama şimdilik, bu model için nesnelerin zaman içinde kendi yollarında ilerlediklerini unutmayın.

zaman çizelgeleri "yukarı" veya gelecek yönünde. Sola veya sağa hareket ederlerse, "boşlukta" ilerliyorlar ve birbirlerine yaklaşıyorlar.

diğer. Bu modele büyük bir kitle katarsak, zaman çizelgelerini çarpıtır: Şimdi, eğer bir

kütleye çok yaklaşan oklardan biri boyunca hareket eden küçük bir nesne, aniden

seyahat yolunuz artık doğrudan geleceğe doğru gitmiyor, sizi sola çekiyor veya

kitleye doğru. Bunun nedenleri var, ancak burada fark edilmesi gereken asıl şey, şu anda sizin

Geleceğe giden “düz” yol sizi gezegene doğru çeker, dolayısıyla düz bir yolda kalmak için ondan hızla uzaklaşmanız gerekir.

Özetle, yerçekimi çekişi yaşıyorsunuz. Gezegen bile bundan etkilenir - her iki tarafındaki atomlar birbirine doğru sıkışır.

kütle merkezi, sanki dev, görünmez eller tarafından dar bir tüpten aşağı itiliyormuş gibi.

Hiperbolik uzaya geri dönelim. Bu modelde ise tam tersi oluyor.

Tüm çizgiler birbirinden uzaklaşıyor. Bunu, uzayı kıvırarak ve zaman çizelgelerimizi düz bırakarak temsil edebiliriz:

güzel çünkü sizin bakış açınızdan zamanınızın her zaman geçiyor olduğu fikrini yakalıyor

normal olarak ileri. Ama uzayın düz olması için bunu biraz bükelim. Sonuçta bu bir bakış açısı meselesi: Burada paralel çizgiler de imkansız.

Ancak bu kez, tüm paralel çizgiler yakınsamak yerine giderek daha fazla uzaklaşıyor.

Her şey gitgide birbirinden uzaklaşıyor ... Hmm, bu neden tanıdık geliyor? Çünkü evrenin yaptığı budur.

Bu, her şeyi bir arada tutmaya yetecek kadar kütle ve yerçekiminin olduğu bir galakside fark edilmez.

Ancak, bir bütün olarak evrenden görebildiğimiz kadarıyla, her galaksi bizden uzaklaşıyor.

diğer tüm galaksiler. Bilim insanları bunu karanlık enerji ile açıklamaya çalışıyor. Ama belki de olan tek şey, evrenin doğal olarak hiperbolik olmasıdır.

şekil? Evren gerçekten hiperbolik olsaydı bu ne anlama gelirdi? Yeni başlayanlar için bu, evrenin gerçekten sonsuz olduğu anlamına gelir.

Baktığımız düz alan sonsuzdu - seyahat ettiğiniz her ışık yılı için, başka bir ışık yılı değerinde boşluk keşfedersiniz.

Bununla birlikte, hiperbolik uzayla, bir ışık yılı değerinden daha fazlasını keşfedersiniz.

uzay. Sonsuz kapıları açmak gibi, her kapının içinde iki yeni kapı olması dışında.

Olasılıklar, sıradan bir düz uzaydan çok daha sonsuz, çok daha sonsuz olurdu.

modeller. Ama aynı zamanda, yeterli zaman verilirse, evrenin geri kalanının sürüklenip gideceği anlamına gelir.

Bizden galaksimiz kalana kadar... Bilim adamları evrene baktılar ve bu hiperbolik fark etmediler.

eylem alanı. Aslında, her şey oldukça düz görünüyor. Yani belki de düz uzay doğru cevaptır.

Yine de bu, hiperbolik alanın varsayılan olması için bana hala yer bırakıyor.

Ne de olsa, eğer madde uzayı kendisine doğru büküyorsa ve evren düz görünüyorsa,

Evrenin en azından bir dereceye kadar ters yönde kavisli olması mantıklı.

Belki de üç model de doğrudur: Belki de evren varsayılan olarak hiperboliktir, ama

kütle onu, evrenin ters eğrilerini her şeyin düz göründüğü noktaya mükemmel bir şekilde kaydıracak şekilde bir araya getiriyor?

Kesinlikle durumun böyle olduğuna dair bazı kanıtlar var gibi görünüyor. Ama kesin olarak bilmek çok zor.

Sizce hangi model doğru? Veya belki de sonsuz bir evrende yaşamadığımızı hissediyorsunuz?

Lütfen bana ne düşündüğünüzü söylemek için aşağıya bir yorum bırakın! Ama şimdilik, sadece unutmayın - görünmeyen dünya bizim üzerimizde çok daha etkili olabilir.

evren şu anda farkında olduğumuzdan daha fazla. Evren hakkında beni her zaman şaşırtan son bir soru var, ama o da

Son iki modelimiz sayesinde artık cevap verecek donanıma sahibiz. Gerçekliğin neden bir hız sınırı var?

Işık hızının herkesin gidebileceği en yüksek hız olduğu yaygın bir bilgidir, ama neden

nedensellik için bu üst sınır var mı? Ve neden tam olarak 299.792.458 m/s?

Neden daha fazla değil? Neden daha az değil? Benim gibiyseniz, ışığın bu tuhaf özelliklerini merak etmişsinizdir, ancak son zamanlarda

Sanırım bir cevap bulmuş olabilirim. Ve hiperbolik geometride yatıyor.

Ve ne kadar çok düşünürsem, aklımı o kadar çok uçurdu. Biraz da ışıktan bahsedelim.

Işıkla ilgili yapabileceğimiz ilginç bir gözlem var. Dışarıdan bakıldığında, ışık 299.792.458 m/s hızla hareket ediyormuş gibi görünür.

Hangi açıdan bakarsanız bakın bu doğrudur; Durakta olsan da, ona doğru gitsen de, ondan uzaklaşsan da.

299.792.458 m/s hızla gidiyormuş gibi görünür . Ancak, bu kuralın beni her zaman şaşırtan tek ve ilginç bir istisnası vardır.

Fotonun perspektifi. Einstein, ışık hızında hareket eden bir nesne için zamanın çok yavaşlayacağını kanıtladı.

0'da olacağını. Aniden ışık hızında Jüpiter'e doğru yol almaya başlasaydınız ,

0 zamanın geçtiğini fark eder, ancak 679 milyon km yol kat ettiğinizi gözlemlersiniz.

Ve sonra havasızlıktan, cezalandırıcı g-kuvvetlerinden ve sürtünmeden anında ölecekti.

yol boyunca yanmak. Peki bu rakamları kullanarak hızınızı hesaplamaya çalışırsak ne olur?

S=D/T. Yani, 679milyon/0=…

Bunu hesap makinenize takmayı denerseniz, burada hemen bir hatayla karşılaşırsınız.

Hesap makineleri sıfıra bölmeyi sevmez. Bunun nedeni, bir kesrin paydası ne kadar küçük olursa, toplamın o kadar büyük olmasıdır.

sayı olur. Paydanın değerini tamamen sıfıra indirirseniz, bunun tek yolu

yarayabilir , eğer toplam cevabınız sonsuz olursa. Sıfırdan büyük herhangi bir mesafe boyunca 0 kez seyahat ederseniz, az önce seyahat etmiş olursunuz.

sonsuz hızda Yani ışığın bakış açısına göre, 299.792.458 m/s'de değil, sonsuz hızlı hareket etmektedir (haydi

"c" olarak adlandırın ) .

Öyleyse neden herkes ışığın "c"de hareket ettiğini algılıyor da ışık sonsuz hızla gittiğini düşünüyor?

Paylaşmak üzere olduğum şey olası bir teori. Doğasını düşündüğümüzde bahsettiğimiz 4 boyutlu uzayı içerecek.

zamanın yanı sıra uzayın şekli için tartıştığımız hiperbolik evrensel geometri

modeller. Her iki model de artık tek bir 4B'de inşa edebileceğimiz önemli yapı taşlarıydı.

hiperbolik geometri. Bu korkutucu gelebilir, ancak daha önce çalıştığımız 4B uzay ile aynı.

Tüm 3B alanı tek bir 2B düzleme sıkıştıralım; bu bize finali bırakıyor

boyut, daha önce baktığımız "zaman" yönüne dönüştürülebilir. Hiperbolik eleman için bunun tek anlamı, uzayımızda tüm çizgilerin birbirinden uzaklaşmasıdır.

birbirinden, her zaman. Bu, beynimizin gerçekten iyi işlemediği bir şekilde uzayı bükme etkisine sahip.

ama esasen, uzaklaştıkça daha fazla alan olduğu anlamına gelir. Ama katlanarak öyle.

Bunun dışında, bu uzayda seyahat etmek, ilgili fizik kuralları açısından, 3B uzayda seyahat etmekle aynı kurallara uyar.

başlayan cisimler başka bir kuvvet tarafından etki edilmelidir yoksa aynı hızla hareket etmeye devam ederler.

Duran nesneler hareketsiz kalır. Momentumun korunumu korunur.

Şimdi, her ne sebeple olursa olsun, geçmişte hepimizi yukarı doğru hareket ettiren büyük bir genişleme olayı olduğunu hayal edelim.

Büyük bir patlama, eğer istersen. Acaba bunlardan biri nereden gelmiş olabilir?

Ancak bu genişleme sadece uzayda değil, zamanda da oldu – bu bir 4D patlaması.

Şimdi hareket halindeyiz, sadece yukarı doğru, bu genişleyen balonun tepesindeyiz - şimdilik,

uzayda herhangi bir yere hareket etmiyoruz, sadece zamanda ilerliyoruz.

Tutarlı bir şekilde seyahat ederiz ve üzerimizde başka bir nesne veya kuvvet tarafından harekete geçene kadar tutarlı bir şekilde seyahat etmeye devam edeceğiz.

Ama yeni olduğumuz ve üstümüzde boşluktan başka bir şey olmadığı için yukarı çıkacağız.

sonsuz - orada çarpacak hiçbir şey yok. Şimdi bir an için artık dümdüz yukarı çıkmak istemediğimize karar verdiğimizi düşünelim.

Yön değiştirmeye çalışalım. Fizikte, herhangi bir yön değişikliği bir tür ivmedir.

Bu sezgisel olarak pek mantıklı gelmeyebilir, ancak vektörümüzü iki bileşene ayırırsak anlamak daha kolay hale gelir: x yönündeki hızımız ve hızımız

y yönünde . O zaman yönümüzü değiştirmenin yavaşlamakla gerçekleştiğini görmek kolaylaşır.

değerlerimizden biriyle, diğeriyle hızlanarak. Yine de her iki değeri de değiştirmek zorunda değiliz.

Kendimize x yönünde biraz ivme kazandıralım. Açıkçası, ne kadar çok itilirsek, o kadar hızlı seyahat edeceğiz ve toplam gücümüz o kadar fazla olacaktır.

vektör mükemmel bir yatay çizgiye doğru eğilmeye başlar. Vektörümüzün boyutu artıyor.

Ancak daha hızlı gitmek istediğimizi söyleyelim. Aslında o kadar hızlı gitmek istiyoruz ki artık y yönünde gitmiyoruz ve

sadece x-yönünde veya "boşlukta" hareket etmektedir. x-yönünde elde edebileceğimiz herhangi bir itme miktarı var mı

aslında tamamen yatay mı gidiyoruz? Hayır. x cinsinden mesafeyi giderek daha fazla artırabilirsiniz, ancak y olduğu sürece

varsa , uzayda mükemmel bir şekilde ilerleyen o vektörü asla elde edemezsiniz.

Vektörünüzü "zaman" yönünde yavaşlatmanın tek yolu, önünüzdeki bir şeyi itmeniz veya arkanızdaki bir şeyi çekmenizdir.

Ama yakınınızdaki her şey, içinde bulunduğunuz saniyenin içindeyse; itecek bir şey yok. Sadece birbirinizi sola veya sağa itebilirsiniz.

Hiçbir şey önde ya da geride değildir. İlginç bir şekilde, yalnızca bu sizin için mevcutken, vektörünüz giderek daha yakın bir eğilim gösterebilir.

düzleşir, ama aslında asla ona ulaşmaz. Ve hızınızı artırmak, işinizi ne kadar düzleştirebileceğiniz konusunda azalan getiriler üretir.

vektör. Bir sınıra ulaştınız . Düz bir çizgiye yaklaşmak için - ve

sonsuz hıza git, sonsuz enerjiye ihtiyacın olur. Elinize almak zor.

Tabii ki, bu fikrin gerçeklikten ayrıldığı yer burasıdır. Şu ana kadar modelimize hız sınırı koyan hiçbir şey yok.

299.792.458 m/s'den daha hızlı gidebilmeniz gerekir . Sonsuz enerji ile 3 milyar m/s veya 3 trilyon gidebilirsiniz.

Ama gerçek evrende bunu görmüyoruz. Normalde her şey 299.792.458 m/s ile sınırlanmış gibi görünüyor .

Ne kadar çok enerji koyarsanız, o kadar az ek hız elde ettiğiniz benzer bir eğilim vardır , ancak bu sonsuz hızda değil, ışık hızına yakın bir hızda gerçekleşir.

Yani, 4D modelimiz başarısız olmuş gibi görünüyor. Ancak bu normal bir 4B alanı değil.

Bu hiperbolik bir 4B alanıdır. Sonsuza yakın hızlarda seyahat etmeye çalıştığınızda ne olduğunu gözlemleyelim.

çizgiler bükülmeye başlar : Burada, sonsuz kadar hızlı bir hızla yakınlaştırdınız

yönetebileceğiniz gibi . “Hız” burada biraz aldatıcı bir kavram ama sizin bakış açınızdan şunu söyleyelim,

saniyede 400.000.000m mesafe kat ettiniz. Yani ışık hızından daha hızlı.

Ne oluyor? Buradaki küçük eğri çizgiye çarptınız .

Neredeyse “c” şeklinde bükülmüş olsa da, çizgiyi aşağı doğru takip ederseniz bunun bir uzay çizgisi değil, bir zaman çizgisi olduğunu göreceksiniz.

Ve hiperbolik uzay olduğu için burada göze çarpan daha fazlası var. O noktaya atlayalım ve sonumuzu nereye getirdiğimizi görelim.

Başlangıç noktamıza göre hareket vektörümüzde yalnızca bir kare yükseklikte seyahat etmemize rağmen:

son varış noktası, birden çok kare yüksekliğinde bir noktada sona erdik: Bir yolculuğa çıkarak

yanlara doğru ve kendimiz zaman içinde yalnızca bir saniyelik ileri momentumu deneyimleyerek,

birçok saniyeyi geleceğe ayırdık. Kısa yoldan geleceğe gittik.

Bu, gerçek dünyada gözlemlediğimiz şeydir - büyük hızlarda hareket eden nesneler, aniden azalan bir süre yaşıyor gibi görünür.

Sadece birkaç saniyenin geçtiğine inanıyorlar, ancak dışarıdan bir gözlemcinin aklına çok daha fazla zaman gelebilir.

Ve aniden gerçekten matematiğimizi bozuyor. Çünkü dışarıdan bir gözlemci hızımızı nasıl kaydediyor?

0 başlangıç noktasından başlayıp X saniye sonraki bir başlangıç noktasında bitirirsek, 400.000.000 m'yi 10 saniyede kat ettiğimizi söylemeleri gerekir.

40.000.000m/s. Ne yaptığımızı düşünürsek düşünelim, ışık hızının çok altında.

Bu, ışığın deneyimlediği gibi görünüyor. Kendinizi x yönünde ne kadar hızlı iterseniz, bükülme ile o kadar fazla karşılaşırsınız.

hiperbolik geometrinin etkileri ve sizi evrenin hız sınırı sınırına doğru geri çekmeye devam ediyor.

Onu aşmanıza asla izin vermez. Bu, evrende neden bir hız sınırı olduğunu açıklıyor.

Söz konusu olduğu kadarıyla sonsuz hızla seyahat eden ışık bile, bunu başaramaz.

üstesinden gelmek için - dayandığımız tabanın çok hafif kavisli olması şartıyla:

foton uzay düzleminin üzerine kayar kaymaz, eğrilikte süpürülürdü.

bu hiperbolik 4B uzayın. Sınırının izini sürerdi, doğru, ama ona yakalanırdı.

Ve sonra, bizim açımızdan, sanki tekdüze hareket ediyormuş gibi görünmeye başlayacaktı .

c hızında 299.792.458 m/s. Ne de olsa, onun gittiğini görecektik ve sonra varmasının ne kadar süreceğini hesaplayacaktık.

noktasında . Bir anda oraya vardığını sanması bizim için önemli değil.

zaman içinde bir kısayol. Bir süre geçtikten sonra geldiğini kaydediyorduk.

İşte buradasın. Neden evrenimiz için bir hız sınırı var?

Belki de uzay kavisli olduğundan ve 4B uzayımız hiperbolik olduğundan.

En azından, bu teori öyle iddia ediyor. Bunun sadece bir teori olduğunu vurgulamak gerekir.

Yorumlarda benden daha zeki insanlar bunun neden yanlış olduğunu bana açıklayabilir ve bu, yerçekiminin bunu çarpıtmadaki rolünü tam olarak açıklamıyor.

4 boyutlu alan. Bununla birlikte, ışığın fiziksel olarak neden olduğundan daha hızlı yol alamadığını düzgün bir şekilde vurgulamaktadır.

– ne kadar hızlı hareket ederse, hiperbolik tarafından uygulanan sürükleme o kadar ciddi olur

oldukça çekici bulduğum geometri. Adil olmak gerekirse, bizim bakış açımızdan daha hızlı seyahat edip edemeyeceğimizi görmek ilgi çekici olurdu.

ışık hızından daha. Bu model izin verilebilir olduğunu iddia ediyor, ancak bu hıza hiç yaklaşamadık,

bu yüzden test etmek zor olacaktır. NASA astronotları bir uzay gemisiyle döndüklerinde, bir insanın şimdiye kadar gittiği en hızlı hız 11.083 m/s'dir.

aydan. Bizim açımızdan 299.792.458 m/s'lik bir hızla seyahat etmek inanılmaz miktarda enerji gerektirir .

Ancak bu doğruysa, evrenimizin gerçekten hiperbolik olduğuna dair sağlam kanıtlar sağlayacaktır.

doğada ve ne yazık ki, herhangi bir noktada zamanda geriye gitme umudumuzu yok ediyor.

Bu yüzden; üzgünüm, zaman yolculuğu hayranları. Ama en azından kendimizi teselli edebiliriz, muhtemelen seyahat edemesek de

geçmişe, kestirme yollardan geleceğe yolculuk kesinlikle olasılıklar dahilindedir.

İşte buradasın. Evren, tamamen açıklayamadığımız özelliklerle dolu garip bir yer.

sezgimiz için. Ancak, doğru modellerle her şeyin kavramsallaştırılması biraz daha kolay hale gelir.

Zaman ve mekan artık o kadar gizemli değil. Tabii ki, zaman geçtikçe muhtemelen yeni garip fenomenlerle karşılaşacağız.

bizi modellerimizi yeniden gözden geçirmeye zorlar, ancak bunu yaparken neye daha da yaklaşırız

gerçekten oluyor. Yeni bilgilere dayalı teorilerimizi teorileştirerek ve geliştirerek, bir gün

her şeyi açıklayan bir model oluşturun. O zamana kadar, umarım bugün tartıştığımız modeller size düşünecek bazı şeyler vermiştir.

hakkında. Çevremizdeki evrenin büyük bir kısmının doğrudan doğruya olamamasına rağmen, bana inanılmaz geliyor.

görüldü, keşfetmek mümkün. Ama bu, görünmeyen dünyanın güzelliğidir.

Gözle göremesek de günlük hayatımıza olan etkisini algılayabiliriz. Bugünden geleceğe geçerken günümüzün hareketini şekillendirir.

Sebep ve sonucun birbiri ardına gerçekleştiğini ortaya koyar, ancak sonucun asla gerçekleşmediğini gösterir.

nedenden önce. Evreni sınırlar ve bize üzerinde çalışmamız gereken şeyin kapsamını verir.

Bunun olmasının nedenleri bazen gizemli ve şaşırtıcıdır, ancak mantığımız izin verir.

onun temelini oluşturan gerçeğin ipuçlarını yakalayabilmemiz için . Ara sıra durup en önemli soruyu sormamız yeterli:

Neden?

 *******

The Universe As You Know It Does Not Exist. Let me explain with a graph...

universe has been advanced, it has often been through equations and explanations that are

incredibly simple. F=ma.

E=mc2. These are succinct enough to be explained in just a few lines of text, or a few algebraic

characters. But more than just the clouds; what are the great truths that underpin the universe itself?

What is time? Why does the universe look the way it does – constantly expanding in all directions,

from everywhere? Why does light have a speed limit? I’m Alex McColgan, and you’re watching Astrum.

And if you have ever wondered these same sorts of questions, perhaps the models in this video

that I’ve developed with my brother might help explain the answers.

Ultimately, a great truth must be simple. The ideas here likely still need development.

But I believe that they explain the subject in a simple enough manner that they might just be the starting point we need to find the truth.

To begin with, let’s start with a fundamental question.

What is time? On this channel, we’ve talked a lot about time.

As black holes warp space around them, we’ve learned that time slows down. We’ve discovered the time-influencing effects of gravity, and even how the James Webb telescope

can peer through time to the distant past, by taking advantage of the fixed speed of

light. This all may make sense so far, but what actually is time?

You can’t taste it, touch it, or feel it, yet time has an unstoppable influence on us,

and is pushing us forward whether we like it or not. Doesn’t something that impacts everything we do deserve some additional understanding?

Thanks to this first model, we are going to have a possible explanation for why time slows

down as velocity increases, and why shapes warp when undergoing velocities close to the

speed of light. This model is based on recognised scientific theory, where we have taken scientific concepts

and combined them into something you may not have seen before. But before we get to that, we have to begin with one foundational idea: Time is actually

another dimension. Now, before you double-check that you haven’t logged on to some sci-fi channel by mistake,

let’s discuss what I mean by dimensions. While in popular culture, different dimensions are often described as parallel worlds that

are very similar to ours, yet subtly different, in this context when we talk of different

dimensions, we are referring to the dimensions of space, as in “three-dimensional space”, or 3D space, which may be far more familiar to you.

This is by no means trivial, though. 3D space is all around you – it is the “around you” – and is very relevant to our topic.

Let’s begin by making sure we understand the 3 D’s, and the relationships between them before we add a fourth D. Broadly speaking, 3D or three-dimensional space simply refers

to space that can be measured in three different, perpendicular directions.

The perpendicular nature of these dimensions is important, but we’ll get to that later.

Three-dimensional space is usually described as having height, width, and depth, and they all have 90° angles between them.

Simply put, objects like us that exist in 3D space can move left and right, up and down,

and forwards and backwards. Here, we might need something that looks like this, except with little 90° markers between them. Maybe have a little ball moving around in this space: We are comfortable with this kind

of space. Using this as our basis, it becomes much easier to imagine what we mean by 2D space, and even

1D space. To move from one space to another, all we need to do is remove or add an extra dimension

of measurement or movement that must be at a 90° angle from all previously existing

angles. So, 2D objects can move in a plane that’s bounded by the x and y directions, or the

x and z directions, or the y and z directions, but not all 3 at once.

1D objects can only move either along x, or y, or z.

Imagine a person who lived in such a 1D world. Their whole existence would be found either moving one way, or the other.

All of reality would exist either to the left or to the right of them, and would appear as a singular dot.

They could not move or see in any of the other directions, and probably could not even comprehend

such directions as even existing. Photons whizzing by them would only be visible if they entered the singular line that was

a 1D person’s whole area of existence. Now, adding extra directions of movement is what’s needed to move things up from 1D

to 2D or 3D. So, in theory, we can predict what we need to do if we were to jump up to 4D.

However, here we hit a snag. While it’s easy to draw a line that’s perfectly perpendicular to a single other

line: Or to draw another line on top of both of those lines that is perpendicular to the two previous lines: How would we draw a 4th line that’s perpendicular to all 3?

Surely such a thing is impossible! Well, within 3D space, such a thing is impossible.

The best we can do is draw approximations. For instance, it’s possible to draw an approximation of a 3D shape on 2D paper, by doing something

like this: These lines are all 2 dimensional, but we look at this and our brain recognises

that this is a picture of a 3D shape. So in the same way, we can probably do something similar to guess what a 4D object might look

like using just 3D lines. Mathematicians have attempted to do this, although their results tend to be a little

confusing. Although this is mathematically sound as a basis for a 4D object, I personally don’t

find my understanding of 4D space deepened by looking at it. So, I won’t focus on it in this video.

There is some evidence, however, that a 4th direction exists, and that we are moving through

it right now. That fourth direction, or dimension, is time. Einstein predicted this connection when he linked space and time into one unified “space-time”

in his theories of relativity. According to him, time and space are two parts of the same thing.

To me, this connects with 4D space very nicely. Just as there is no real difference between the z direction and the x or y directions,

so too would there not be any difference between time and space if time is just another direction,

albeit one that we can’t see. And time is important. Without time, our 3D space wouldn’t move.

It would perpetually be in one state, because it’s time that allows us to move about in it.

But why can’t we see it? Why can’t we look in the direction of time? To explain this, let’s look at the difference between the different dimensional spaces.

We best notice this when we consider what 2D objects might look like if they were to move around in 3D space.

This is where we start to delve into the model. Let’s begin by visualising a standard 3D space.

But because we want to eventually see all of space and time in one model, let’s cheat a little.

Let’s compress all of 3D reality as we know it into a flat, 2 dimensional place.

In this plane, let’s make that our xy plane, which we will label “space”, which frees

up the z dimension for “time”. In this model, all 3D people are now just 2D.

A 2D person could exist and live their lives in the place marked “space” at the bottom of our chart.

However, by moving them up on the chart at a constant rate, they also are moving through time.

Let’s for ease and convenience say that the top of our diagram is the future, while

the bottom is the past. So, the higher up our 2D person goes in this diagram, the older they get.

As we don’t seem to have a whole lot of control over our ability to travel through time, let’s imagine for a second that our 2D person travels upwards at a constant rate,

as if there is some consistent force or wind at play pushing him upwards towards the future.

Sadly, we cannot slow down time for ourselves simply through willpower, no matter how much

we might want to do so. However, it is misleading to say that we can’t change it at all.

The faster we travel in space, the slower we travel in time. This is one of the guiding principles of Einstein’s relativity.

This model can express this idea through the power of vectors. As our 2d person tries to move to their left or their right, their vector of travel changes.

While travelling at a fixed rate, like a sail on a ship catching a breeze, we can only go as fast as the wind takes us, so the vector coming out from their front must always remain

the same. To travel the fastest through time, our 2D person must orient his vector completely in

the “future” direction, or upwards. However, if they are to travel any amount in either direction to their sides, they can

only do so by pointing their vector away from their direction of travel. They have motion in the x-direction now, but they have done so by reducing their motion

in the z-direction. They are moving through space, but at the cost of moving a little slower through time.

Taking this to its furthest extreme, our individual has flipped completely on their side and now

only has motion in the direction of x, and none in the direction of z. They have velocity in “space”, but not time.

So, I suppose this implies our vector is the speed of causality, or the speed of light.

If this is the speed we’re talking about, then moving at low speeds through space would not have any noticeable difference in our speed through time.

We’d have to go really fast before we started to notice anything. The vector still mostly points upwards.

An interesting result of this model is that, from the 2D man’s perspective, nothing has really changed.

He has his own view of what reality is. For him, the vector coming out of his chest is still “time”.

The dimensions of the plane he’s lying flat on is his “space”. To him, it’s the rest of the universe that’s gone a little weird, but he himself is perfectly

normal. However, once he reorients himself, it is clear that the rest of the universe has moved

on without him. This is clearer if we introduce a second 2D person.

Initially, both of our individuals do not move in space – all of their vector is pointing

in the direction of time. Nothing that strange seems to happen so far. However, if our stickman on the right turns and vectors at near the speed of light for

a bit and then reorients himself, while the 2D man on the left just stays where he is,

it becomes clear that our 2D men have not moved at the same rate through time. Assuming that our two stickmen can still somehow see each other (let’s imagine that they

somehow project an image of themselves onto the other’s “space” plane), they’d immediately notice that there is a difference in age.

The one who travelled at the speed of light did not advance so quickly through time as the other who remained stationary, and so is younger.

But why do we find this model so compelling? Well, it is because of what those projections would look like during changes in direction.

From the point of view of the first stickman, initially, the projection of their friend seemed to be fairly normal.

However, as they started travelling very quickly in “space”, and their vector oriented in a direction away from “time”, a 2D shape reveals its inherent flatness.

From a face-on perspective, it goes from this, to this: The speedily travelling stickman

appears to flatten, with an effect that’s more pronounced the faster they go, with the

flattening taking place in the direction of their travel. The stickman who remained stationary might wonder at the strange change that is occurring

to their friend, never comprehending that it represents a reorientation of a 2D figure

in 3D space. Now what captures my imagination about this is that this same thing happens in real life.

According to Einstein’s theories of relativity, objects travelling at great speeds in 3D space

would appear from an external observer to flatten in the direction of their travel.

This squishing effect happens exactly in line with this model, and is to do with time dilation.

However, from the person whose travelling’s perspective, they do not flatten, but it is

the rest of the universe that warps. I talk about this in greater depth in another video of mine, where we can see the effects

of spacial warping in a computer model. From their perspective, everything would stretch at the edges of their vision, while their

destination would seem further away, which is again what this model would predict.

The only difference is that in this model we’re just exploring a 2D object stretching,

so the stretch is in only one direction, while in real life it’s 3D, which means it stretches

in 2 directions instead. But that is what you might expect, as you turn away from our conventional 3 dimensions,

and start orienting yourself away from time. But if this is correct, so what?

Why does this matter? If time is truly a direction, then it deepens our understanding of the universe.

It also raises more questions. What is the force that pushes us ever-forward in time?

Why does it seem that we can never move against it? Although in this model there is no reason why a vector could not point downwards, in

real life this doesn’t seem to ever happen. This model also answers the question of, if time is a direction, what is our shape in

time? Does part of us protrude into the past, or into the future?

According to this model, that does not happen. We are flat pancakes in the 4th dimension, pennies that look round when you look at us

head on, but revealing our thinness when we turn away from you. That’s a strange thought, but may just be true.

This might explain why we are unable to see through time – we just don’t extend enough in that direction for it to be visible.

Your form might be quite different than you at first thought.

It’s useful to consider the existence of other dimensions beyond the 3 that we see,

but there are other edges and frontiers in the universe that pose further questions. For one, does space ever end?

Is the universe inescapable? If we were to conquer the limitations of light speed and were to travel to space’s furthest

edge, what might we find? Just more space? Infinite planets and planetary systems?

Or would we somehow come back to where we started? Amazingly, according to scientists, all of these are possible, but which one is correct

comes down to the nature of that unseen world all around us.

We need to understand the shape of space. And to do that, we need to begin by talking about infinity.

You likely are already familiar with infinity. In maths, it is the concept of a number so large, it cannot possibly be beaten.

Of course, no such number exists – for any number you can name, I could come up with a number that is at least 1 larger than it.

But in a way, that’s sort of the point. In infinity, there is always another number. And when it comes to our universe, we have so far discovered no edges.

There may always be another star or planet. An infinite universe is a little mind-boggling for us.

We live in a very finite world, with edges and endings. So, the idea that there might be literally infinite more planets out there is a little

bewildering. However, as we develop more and more powerful telescopes and push back the darkness further

and further at the edges of what we can observe in our universe, all we are finding is that

even the darkest patches of the night sky are turning out to be brimming with stars.

So increasingly, an infinite universe might be something we are forced to contemplate.

But that is not to say that just because the universe is infinite, there are not a finite number of things in it.

That may sound a little counterintuitive but let me show you what I mean. Believe it or not, there are different kinds of infinity when it comes to our universe.

Three possible scenarios could be true: a flat universe, a spherical one, or a hyperbolic

universe. Allow me to explain. In a flat universe, if we were to form a grid to broadly represent reality, everything would

seem fairly standard. All the lines would either be parallel to each other, or perpendicular.

An infinite universe of this variety would simply extend outwards in all directions forever

and ever. This is a little boring, so I won’t spend too much time on it.

However, this is a lot like what we perceive the universe to be. For the most part, all lines of direction appear straight to us.

We can distinctly see the planets and stars around us, and we notice no real curving or

warping. However, this is not the only way that the lines can be drawn.

Consider for a moment a black hole. You may immediately notice the strange rings that appear to run around its equator, as

well as across the top of it and along the bottom. This is something of an illusion. There are no rings across the top or bottom of this black hole.

What you are seeing is the equatorial ring that’s on the other side of the black hole. However, due to the powerful gravity of the black hole, the light that is hitting it is

not bouncing off upwards or downwards into space. Instead, the rays are curving towards us, as the black hole’s gravity pulls them in.

You are seeing the top and the bottom of that ring at the same time. Light being bent by gravity…

what do I mean by that? Actually, this is an excellent example of our second kind of universe.

In a flat universe, all the lines that make up reality are fairly straight. But what if we were to come up with a rule – all the lines must instead curve towards

each other? There is only one way such a universe could be drawn, and that is in a sphere.

Consider trying to draw two parallel lines on a sphere. You might start off well, but would quicky realise that your task is impossible.

All lines would converge towards each other, intersecting at least twice, as they return

back to where they started. What would a universe that was based on these kinds of lines look like?

Essentially, rather than going in the straight line you thought you were going in, you actually

would be travelling in a massive curve. It’s a little bit like those computer games where you travel off one end of the screen

only to reappear from the other side. In a spherical universe, you could try to travel infinitely, but ultimately, you would

only end up arriving back to where you started. With a powerful enough telescope, and if light were to travel a whole lot faster all of a

sudden, it would be possible to look at the back of your own head. This kind of universe contains a finite amount of things, but it appears infinite just because

you’d keep bumping into the same things infinite times. Thanks to objects like black holes and powerful stars, we do indeed have evidence that our

reality sometimes is a curved, spherical one – at least near large bodies of mass.

The inside of a black hole’s event horizon is this kind of infinite space – no matter

what path you take, you can never get out of it. However, let’s consider our last example – the hyperbolic universe.

This one is the hardest to visualise, but the idea is simple. Instead of having all lines remain parallel or move towards each other, every line must

move away. From everything. Drawing this is inherently tricky, because everything keeps getting wider exponentially.

The only way you can do that is to either buckle your nice flat disk until it becomes something like this: Or warp what you are seeing like this: All of the objects in this

image are squares. However, they are squares that are obeying our rule that all their lines must be diverging

away from each other. This leads to the very strange situation where you can have 5 squares all meeting up at a

corner, instead of the usual 3 that is possible in normal 2D space. All right, this seems a little confusing.

What does it mean if space is hyperbolic? Well, let’s consider what it is we are curving around.

You might have noticed when we talked about our spherical shape that there must be something we were curving around.

That direction of curvature is in regards to time. Imagine if you will a series of timelines: We go a little more in depth with the interplay

between space and time in my last video, which I would really recommend you check out. But for now, just remember for this model that objects in time move forward along their

timelines in the direction of “up”, or the future. If they move left or right, they are moving through “space”, getting closer to each

other. If we introduce a large mass into this model, it warps the timelines: Now, if you were a

small object travelling along one of those arrows that got too close to the mass, suddenly

your path of travel no longer goes directly up towards the future, it pulls you left or

right towards the mass. There are reasons for this, but the essential thing to recognise here is that now, your

“straight” path towards the future pulls you in towards the planet, so you’ll have to accelerate away from it just to stay on a straight path.

In a nutshell, you are experiencing gravitational pull. Even the planet is effected by this – the atoms on either side of it are squeezed towards

the centre of mass, as if it were being forced down a narrow tube by giant, invisible hands.

Let’s get back to Hyperbolic space. In this model, the opposite thing is happening.

All lines are moving away from each other. We could represent this by curving space and letting our timelines be straight: which is

nice because it captures the idea that from your perspective, your time is always ticking

forward normally. But let’s warp this slightly so that it’s space that is flat. It’s all a matter of perspective, after all: Here, parallel lines are also impossible.

But this time, rather than converging, all parallel lines diverge more and more.

Everything moves further and further apart… Hmm, why does that sound familiar? It is because that is what the universe is doing.

This is not noticeable within a galaxy, where there is enough mass and gravity to keep everything together.

However, from what we can see of the universe as a whole, every galaxy is moving away from

every other galaxy. Scientists try to explain that with dark energy. But maybe all that is happening is that the universe is just naturally hyperbolic in its

shape? So what would that mean if the universe really was hyperbolic? Well, for starters, it would mean that the universe was really infinite.

The flat space we looked at was infinite – for each light year you travelled out, you’d discover another light year’s worth of space.

However, with hyperbolic space, you’d discover more than another light year’s worth of

space. It’s like opening infinite doors, except inside each door are two new ones.

The possibilities would be far more endless, far more infinite, than in just regular flat-space

models. But also, it means that, given enough time, the rest of the universe would drift away

from us until our galaxy was all that was left… Scientists have looked out across the universe, however, and have not noticed this hyperbolic

space in action. In fact, things all look pretty flat. So perhaps flat space is the correct answer.

Yet, this still leaves room to me for hyperbolic space to be the default.

After all, if matter is curving space towards it, and the universe appears flat, it would

make sense that the universe was curved in the inverse, at least to some degree.

Perhaps all three models are true: Perhaps the universe is by default hyperbolic, but

mass brings it together in such a way that it perfectly offsets the inverse curves of the universe to the point where everything appears flat?

There certainly seems to be some evidence that this is the case. But it’s very difficult to know for sure.

Which model do you think is correct? Or maybe you feel that we do not live in an infinite universe at all?

Please leave a comment down below to tell me what you think! But for now, just remember – the unseen world might be a lot more influential on our

universe than we are currently aware of. There is one last question that’s always puzzled me about the universe, but one that

thanks to our last two models we are now equipped to answer. Why does reality have a speed limit?

It is common knowledge that the speed of light is the fastest that anyone can go, but why

does this cap on causality exist? And why is it exactly 299,792,458 m/s?

Why not more? Why not less? If you’re like me, you’ve wondered about these strange properties of light, but recently

I think I might have found an answer. And it lies in hyperbolic geometry.

And the more I’ve considered it, the more it’s blown my mind. Let’s talk a little bit about light.

There is an interesting observation we can make about light. From an external perspective, it appears as if light is travelling at 299,792,458 m/s.

This is true no matter what perspective you look at it from; whether you are at standstill, whether you are moving towards it, or away from it.

It always looks as if it is travelling at 299,792,458 m/s. However, there is a single, interesting exception to this rule which had always puzzled me.

The photon’s perspective. Einstein has proven that for an object travelling at light speed, time would slow down so much

that it would be at 0. If you were to suddenly start travelling at the speed of light towards Jupiter, you would

notice 0 time passing, but would observe that you have travelled 679million km.

And then would promptly die of the lack of air, the punishing g-forces, and the friction

burn along the way. But what happens if we try to calculate your speed using these figures?

Well, S=D/T. So, 679million/0=…

If you tried plugging this into your calculator, you would quickly run into an error here.

Calculators do not like dividing by zero. This is because, the smaller the denominator becomes on a fraction, the larger the total

number becomes. If you reduce the value of the denominator all the way down to zero, the only way this

can work is if your total answer becomes infinity. If you travel for 0 time over any distance greater than zero, you have just travelled

at infinite speed. So from light’s perspective, it is travelling infinitely fast, not at 299,792,458 m/s (let’s

call it “c”).

So why is it that everyone else detects light travelling at “c”, but light thinks it is going infinitely fast?

What I am about to share is one possible theory. It’s going to incorporate the 4D space we talked about when considering the nature of

time, as well as the hyperbolic universal geometry we discussed for the shape of space

models. Both models were important building blocks that we can now build upon in a single 4D

hyperbolic geometry. This may sound intimidating, but it’s the same as the 4D space we worked in before.

Let’s compress all of 3D space down into a single 2D plane; this leaves us the final

dimension free to be made into the “time” direction we looked at earlier. For the hyperbolic element, all it means is that in our space, all the lines diverge away

from one another, always. This has the effect of warping space in a way our brains don’t really process well,

but essentially means there’s more and more space the further out you go. But, exponentially so.

Other than that, travelling through this space obeys the same rules that travelling through 3D space uses, in terms of the physics rules involved.

Objects that start moving must be acted upon by another force or they will continue moving at the same rate.

Objects at rest remain at rest. Conservation of momentum is maintained.

Now let’s imagine that for whatever reason, there was some big expansion event in the past that sent us all moving in the upwards direction.

A big bang, if you will. I wonder where one of those might have come from?

But this expansion was not simply in space, but in time too – it’s a 4D explosion.

We are now in motion, moving solely up, at the top of this expanding bubble – for now,

we are not moving anywhere in space, we are simply moving forwards in time.

We travel consistently, and will continue to travel consistently until we are acted upon by another object or force.

But as we are new and there is nothing but empty space above us, we are going to go up

infinitely – there’s nothing up there to bump into. Now, let’s imagine for a second that we decide we no longer want to go straight up.

Let’s try to change direction. In physics, any change of direction is a form of acceleration.

This may not make much sense intuitively, but it becomes easier to understand if we split our vector into two components: our velocity in the x-direction and our velocity

in the y-direction. It then becomes easy to see that changing our direction comes about by decelerating

with one of our values and accelerating with the other. We don’t have to change both values, though.

Let’s just give ourselves a little impetus in the x-direction. Obviously, the more we are pushed, the faster we are going to travel, and the more our total

vector begins to lean towards a perfect horizontal line. The size of our vector increases.

However, lets say that we want to go faster. In fact, we want to go so fast that we are no longer travelling in the y direction, and

are only moving in the x-direction, or “space”. Is there any amount of push we can get in the x-direction that will make it so that

we are actually going completely horizontally? No. You could increase the distance in x by a larger and larger amount, but as long as y

has some value, you will never actually get that vector perfectly going across space.

The only way you could get your vector in the “time” direction to slow down is if you pushed against something that’s ahead of you, or pulled on something behind you.

But if everything near you is in the same second you are in; there’s nothing to push against. You can only push each other left or right.

Nothing is ahead or behind. Interestingly, with only this available to you, your vector can trend closer and closer

to flat, but it never actually reaches it. And increasing your speed produces diminishing returns on how much flatter you can get your

vector. You have hit a limit. You would essentially need to go infinite speed to approximate a flat line – and to

go infinite speed, you would need infinite energy. Difficult to get your hands on.

Of course, that is where this idea diverges from reality. There’s nothing here so far that imposes a speed limit on our model.

You should easily be able to go faster than the usual 299,792,458 m/s speed limit. With infinite energy, you could go 3 billion m/s, or 3 trillion.

But in the real universe, we don’t see that. Everything normally seems to be capped at 299,792,458 m/s.

There is a similar trend where the more energy you put in, the less additional speed you get, but that occurs at close-to-light-speed, not infinite speed.

So, our 4D model seems to have failed. But this is not a regular 4D space.

This is a hyperbolic 4D space. Let’s observe what happens when you try to travel at near infinite speeds when the

lines start to bend: Here, you have zoomed along at a speed that’s as fast as infinite

as you can manage. “Speed” is a little tricky a concept here, but let’s say that from your perspective,

you covered a distance of 400,000,000m in a second. So, faster than the speed of light.

What happens? Well, you hit this little curved line over here.

Although it is bent to be almost a “c” shape, if you follow the line down you will see that it is a time line, not a space line.

And because it is hyperbolic space, there is more here that meets the eye. Let’s jump over to that point, and see where we ended up.

Although in our movement vector by our origin we only travelled one square high: By our

end destination, we have ended up at a point multiple squares high: By taking a journey

sideways, and by only experiencing a second of forward momentum through time ourselves,

we have ended up many seconds into the future. We have taken a shortcut into the future.

This is what we observe in the real world – objects that move at great speeds seem to suddenly experience reduced time.

They believe only a few seconds have passed, but far more time can occur to an external observer.

And suddenly it really throws off our maths. Because how does an external observer record our speed?

If we started at an origin point of 0, but ended at an origin point that’s X seconds in the future, they have to say that we travelled 400,000,000m in 10 seconds, for a speed of

40,000,000m/s. Far below the speed of light, no matter what we thought we were doing.

Which is kind of like what light seems to be experiencing. And the faster you push yourself in the x direction, the more you encounter the warping

effects of hyperbolic geometry, and the more it keeps pulling you back towards the speed limit cap of the universe.

It will never let you exceed it. This explains why there is a speed cap to the universe.

Not even light, which as far as it is concerned does travel infinitely quickly, would be able

to overcome it – provided the base we were resting on was ever so slightly curved: As

soon as the photon slid above the plane that was space, it would get swept up in the curvature

of this hyperbolic 4D space. It would trace the limit of it, true, but it would get caught in it.

And then, from our perspective, it would start to look as if it were simply moving uniformly

at a speed of c. 299,792,458 m/s. After all, we would see it leave, and then we would time how long it would take to arrive

at its destination. It doesn’t matter for us that it believed it had arrived there instantaneously by taking

a shortcut through time. We would just record it as having arrived after some time had passed.

So, there you have it. Why is there a speed limit for our universe?

Perhaps because space is curved, and our 4D space is hyperbolic.

At least, so claims this theory. It is, it must be stressed, just a theory.

It’s possible that smarter people than me in the comments will explain to me why this is wrong, and it doesn’t entirely account for the role of gravity in distorting this

4D space. However, it does neatly highlight why light physically can’t travel faster than it does

– the faster it moves, the more serious the drag placed upon it by the hyperbolic

geometry it encounters, which I find quite appealing. In fairness, it would be intriguing to see if from our perspective we could travel faster

than the speed of light. This model claims it is allowable, but we have never even gotten close to this speed,

so it would be difficult to test it. The fastest a human has ever gone is 11,083 m/s, when NASA astronauts returned in a spaceship

from the moon. It would require incredible amounts of energy to travel 299,792,458 m/s, from our perspective.

If it is true, though, it would provide firm evidence that our universe really was hyperbolic

in nature, and sadly, quash any hope for us travelling backwards in time at any point.

So; sorry, time travel fans. But at least we can console ourselves that although we probably can’t travel to the

past, travelling through shortcuts to the future is definitely within the realms of possibility.

So, there you have it. The universe is a strange place, filled with features that we can’t entirely account

for with our intuition. However, with the right models everything becomes a little easier to conceptualise.

Time and space are no longer quite so mysterious. Of course, as time goes on we will likely encounter new strange phenomena that will

force us to reconsider our models, but in so doing we get nearer and nearer to what

really is going on. Through theorising and developing our theories based on new information, we will one day

create a model that accounts for everything. Until then, hopefully the models we’ve discussed today have given you some things to think

about. It's incredible to me that although much of the universe around us cannot be directly

seen, it’s possible to explore it. But that is the beauty of the unseen world.

Although we cannot see it, we can detect its influence on our day to day lives. It shapes the motion of our day, as we pass from the present into the future.

It lays out cause and effect happening one after the other, but never the effect happening

before the cause. It bounds the universe, and gives us the scope of what we have to work with.

The reasons for this happening are sometimes mysterious and baffling, but our logic allows

us to catch glimpses of the truth that underpins it. It just takes us stopping occasionally and asking the most important question of all:

Why?

 

 

 

 

 

Not: Bazen Büyük Dosyaları tarayıcı açmayabilir...İndirerek okumaya Çalışınız.

Benzer Yazılar