Ulottuvuuksista

Opin jonkun aikaa sitten töissäni oikein kiinnostavan jutun liittyen maailman havaitsemiseen kolmiulotteisena. Vähän teoreettisempaa juttua siis, mutta yritän välttää rumimpia erikoistermejä.

Lähdetään liikkeelle havainnosta, että kaikki tieto mitä ympäristöstä saadaan on erilaisia aaltoja. Ainekin on aaltoja. Tai no, fyysikko sanoisi että aineella on aaltoluonne ja hiukkasluonne, mutta oleellista tässä on, että myös mikroskaalassa aine käyttäytyy aaltomaisesti. Lisäksi aaltoliikettä kuvaava yhtälö pysyy samana kaikissa ulottuvuuksissa. Eli esim. 2-ulotteisen aaltoliikkeen yhtälö on sama (tai samaa tyyppiä) kuin 3-ulotteisen.

Kun tutkitaan aaltoyhtälöä kaikissa eri ulottuvuuksissa (siis 1,2,3,4,5,…) huomataan että häiriöttömiä ratkaisuja sillä on (ja tämä on se hämmästyttävä juttu) [B]vain[/B] 3-ulotteisessa avaruudessa. Eli sattumoisin kaikissa muissa ulottuvuuksissa aaltoliike on ”sotkuista”, tieto ei leviä ja havaintomaailma olisi siksi pelkkää kaaosta.

Ihan konkreettina esimerkkinä voi verrata tyyneen lampeen heitetyn kiven aiheuttamia aaltoja (2D) räjähdyksen paineaaltoon ilmassa (3D). Lampeen aaltoja syntyy vaikka kuinka paljon, mutta ilmaan vain yksi aaltorintama. Ts. 2-ulotteisessa tapauksessa yksi äkillinen poikkeama aiheuttaa paljon jatkuvaa aaltoilua, mutta 3-ulotteisessa tapauksessa vain yhden terävän aallon.

Eipä siis ihme että maailma nähdään 3-ulotteisena. Tämähän ei tietenkään tarkoita että maailma oikeasti olisi 3-ulotteinen, ehkä se vain nähdään sellaisena koska minkään muun ulotteista tietoa siitä ei voi nähdä, ainakaan aaltoina. Ehkä maailma on 6-ulotteinen (yksinkertaisin näkemäni malli on 6-ulotteinen), mutta 6-ulotteista kuvaa on paha muodostaa jos mitään kuvaa ei ole, vaan pelkkä kaaos.

Tai ehkä mitään ulottuvuuksien lukumäärää ei ole, vaan 3-ulotteinen vaikutelmamme on vain meidän abstraktiotasollamme esiintyvän aaltomaisen ilmiön ominaisuuksista johtuva, ihmisen valitsema maailmanhahmotustapa.

(Tekn. huom: Tässä tarkasteltiin vain vaimenevia palloaaltoja, koska ne ovat luonnossa yleisimpiä, sillä säteilijät ovat hyvin usein (aina?) pistemäisiä.)