Экспериментальное свидетельство четвертого пространственного измерения?

Нет. Если только вы не считаете время четвертым измерением. Также текущие исследования показывают, что пространство-время становится двумерным при высоких энергиях и очень малых расстояниях. Так что да, размерность пространства-времени — изменчивое понятие в современной физике. Но никаких экспериментальных свидетельств, прямых или косвенных, не было найдено для четвертого пространственноподобного или второго времениподобного направления.

Кто-то обязательно усомнится в моем утверждении, что «пространство-время становится двумерным при высоких энергиях и очень малых расстояниях». Моя резервная ссылка для этого — недавняя статья Карлипа « Мелкомасштабная структура пространства-времени », где он рассматривает входные данные из пяти или шести различных теоретических направлений исследований. Конечно, по этому вопросу должен быть спектр мнений.

Предполагая, что вы имеете в виду пространственные измерения, у Нимы Аркани-Хамеда есть некоторые идеи и статьи по этому вопросу. Вот популярная статья: http://www.nature.com/nature/journal/v433/n7021/full/433010a.html

Идея четвертого измерения была популяризирована Чарльзом Хинтоном в конце 1800-х годов: http://en.wikipedia.org/wiki/Charles_Howard_Hinton и, конечно же, Эдвином Эбботтом (Флатландия). Затем есть современные взгляды на это, такие как Семейная церковь Высших Измерений :) http://en.wikipedia.org/wiki/Carlton_Pearson

Не данные, а...

Теоретики струн и другие люди, занимающиеся ТОЭ, сказали бы, что единственная теория, демонстрирующая все требуемые симметрии, имеет представления только в более высоких измерениях.

Затем они говорят : «Так почему мы не можем видеть других?» задавая им периодические граничные условия на масштабах длин меньше, чем мы смогли исследовать.

Это будут «дополнительные» пространственные измерения, но они не окажут никакого интересного влияния на повседневную жизнь.

В ньютоновской физике есть 3 измерения пространства и есть время. Все происходит в этих трех измерениях пространства, а время является лишь параметром, который измеряет эволюцию вещей (например, изменение положения частицы).

В специальной теории относительности постулировалось, что 3-е измерение пространства и времени следует рассматривать в равной степени и что время также следует рассматривать как измерение. То, что это было так, было показано путем доказательства справедливости релятивистских преобразований между различными системами отсчета, которые смешивали время с пространством. Но поскольку система отсчета в специальной теории относительности может рассматриваться как универсальная система отсчета для этого конкретного наблюдателя, она вводит время в абсолютном смысле, и, таким образом, можно снова считать время только параметром для этого конкретного наблюдателя.

Общая теория относительности установила полную эквивалентность времени и пространства как частей пространства-времени в том смысле, что она полностью геометризировала гравитацию, а местом, где все происходит, является 4-мерное пространство-время с 3 измерениями пространства и 1 измерением времени. Доказательствами, поддерживающими геометрическое представление о пространстве-времени, являются те, которые поддерживают принцип эквивалентности Эйнштейна, который утверждает, что каждая свободно падающая система отсчета не испытывает никаких гравитационных эффектов или что ускоренный наблюдатель не может отличить с помощью локальных экспериментов свою ускоренную систему от гравитационного поля.

Итак, чтобы процитировать некоторые эксперименты, подтверждающие принцип эквивалентности Эйнштейна, мы имеем:

1. Красное смещение фотонов, поднимающихся по гравитационному потенциалу,
2. Временная задержка часов в разных гравитационных полях,
3. Эксперименты типа Этвеша, показывающие, что все объекты независимо от их состава падают с одинаковым ускорением,
4. Постоянство физических констант.

Если мы рассмотрим теплоемкость одноатомного газа, это ответит на вопрос, сколько независимых степеней свободы существует в пространстве. Эксперимент дает три пространственных измерения.

Поскольку вы были здесь вчера, вы, безусловно, находитесь здесь в данный момент, и мы надеемся, что вы будете здесь завтра, есть довольно убедительные доказательства существования дополнительного измерения!

Чтобы быть менее легкомысленным, вот более яркий пример. Предположим, что бесконечно тонкий диск (подобный монете неопределенной толщины) появился на вашем столе в полдень вторника и оставался там до полудня четверга, а затем исчез. Мы можем думать об этом объекте как о цилиндре с поперечным сечением в виде диска и «длиной» в два дня. Время трактуется здесь как аналог третьего пространственного направления.

Чтобы описать мир, который простирается во времени, а также в трехмерном пространстве, нам нужна эта дополнительная временная координата, которая составляет четвертое измерение. Как показывают другие ответы, в теории относительности измерение времени отличается от пространственных направлений изменением знака в определении пространственно-временного интервала.

Если вы думаете о времени, как мы его воспринимаем, как о четвертом измерении, время на самом деле представляет собой все пространство, и наоборот. Мы можем воспринимать только настоящее в любое время, поэтому я думаю, что каждый момент — это собственное измерение или вселенная, делающая время записью всего пространства в каждый момент времени. Прошлое нельзя изменить, а будущее нельзя изменить, пока оно не станет настоящим. Вот почему пространство-время описывает его как физически одно и то же, но мы можем воспринимать и использовать время только для отслеживания и хранения расписаний и воспоминаний.

Я думаю, что более вероятно, что существуют бесконечные линии времени, и мы в нашей вселенной или измерении проживаем одну из бесконечных комбинаций жизни «настоящих моментов».