En forskare vid University of Alaska Fairbanks har presenterat en revolutionerande teori som utmanar vår grundläggande förståelse av universum. Istället för att tid och rum är lika viktiga, föreslår teorin att tiden är den primära byggstenen – med tre dimensioner – medan rummet bara är en sekundär effekt av denna tid. Detta kan hjälpa till att lösa några av fysikens största gåtor, som att förena kvantmekanik med gravitation.
Låt oss börja från början. I vardagen upplever vi tiden som en pil som alltid rör sig framåt: från dåtid till nutid till framtid. Rumet har tre dimensioner – längd, bredd och höjd – som vi kan röra oss fritt i. Enligt Albert Einsteins relativitetsteori från början av 1900-talet är tid och rum sammankopplade i något som kallas rumtid, en fyrdimensionell struktur. Men den nya teorin, utvecklad av geofysikern Gunther Kletetschka, vänder på detta. Han menar att tiden har tre oberoende dimensioner, precis som rummet, och att rummet uppstår som en bieffekt av dessa tidsdimensioner.
Tänk dig tiden som en duk på en tavla. De tre tidsdimensionerna är duken själv – grunden för allt. Rummet med sina tre dimensioner är som färgen som målas på duken; det finns där, men det är inte det mest grundläggande. ”Dessa tre tidsdimensioner är det primära tyget för allt, som duken på en tavla,” säger Kletetschka. ”Rummet existerar fortfarande med sina tre dimensioner, men det är mer som färgen på duken snarare än duken själv.” 1
Hur fungerar då dessa tre tidsdimensioner? Den första är den vi känner: en rak linje framåt. Den andra kan ses som ”sidledes” tid, där olika utfall eller versioner av samma händelse existerar parallellt – lite som parallella tidslinjer där små förändringar leder till olika resultat. Den tredje dimensionen handlar om övergången mellan dessa utfall, som en bro mellan möjligheter. Detta blir synligt i extrema situationer, som i universums tidiga skeden eller vid högenergikollisioner i partikelacceleratorer. 12
Teorin är inte bara filosofisk; den är matematisk och testbar. Kletetschka har skapat en formel med sex dimensioner totalt (tre tid + tre rum) som korrekt återger kända egenskaper hos elementarpartiklar, som deras massor. Till exempel matchar teorin massorna för elektroner, myoner (tunga elektroner) och kvarkar (byggstenar i protoner och neutroner). Den förklarar också varför det finns exakt tre ”familjer” eller generationer av partiklar i standardmodellen för partikelfysik – en gåta som fysiker länge brottats med. Detta beror på de tre tidsdimensionerna. 19
En av de största fördelarna är att teorin kan hjälpa till att förena kvantmekanik (som beskriver små partiklar) med gravitation (som beskriver stora objekt som planeter och stjärnor). Idag är dessa två teorier oförenliga, och fysiker letar efter en ”teori om allt” som knyter ihop dem. Kletetschka tror att hans modell kan vara en väg dit, genom att förklara partikelmassors ursprung och skapa en kvantteori för gravitation. Till skillnad från tidigare förslag om tredimensionell tid, som ofta var rena matematiska övningar utan koppling till experiment, ger denna teori förutsägelser som kan testas, som neutrino-massor och påverkan på gravitationsvågor. 13
Teorin löser också problem med kausalitet (orsak och verkan). I äldre modeller med flera tidsdimensioner kunde effekter ibland komma före orsaker, vilket är ologiskt. Kletetschkas matematiska struktur ser till att orsaker alltid föregår effekter, även i en komplex tidsram. 18
Detta är fortfarande en teori utanför mainstream-fysiken, och den behöver verifieras genom experiment. Men om den stämmer kan den förändra hur vi ser på verkligheten – från kvantpartiklar till universums expansion.
Faktaruta: Förklaring av svåra begrepp
- Elementarpartiklar: De minsta byggstenarna i materien, som elektroner och kvarkar. De har massa, som är en egenskap som gör att de motstår acceleration.
- Standardmodellen: En teori i fysiken som beskriver hur partiklar och krafter (utom gravitation) interagerar. Den inkluderar tre generationer av partiklar, men förklarar inte varför.
- Kvantmekanik: Vetenskapen om det allra minsta, där saker kan vara på flera platser samtidigt eller vara sammankopplade (entanglement – när två partiklar påverkar varandra omedelbart, oavsett avstånd).
- Gravitation: Kraften som drar saker mot varandra, förklarad av Einsteins allmänna relativitetsteori. Den fungerar bra för stora objekt men krockar med kvantmekanik.
- Teori om allt: En eftertraktad teori som förenar alla naturens krafter: elektromagnetism, stark kärnkraft, svag kärnkraft och gravitation.
- Hilbert-rum: Ett matematiskt rum som används i kvantmekanik för att beskriva möjliga tillstånd hos partiklar (inte nämnt direkt i teorin, men relaterat till kvantbeskrivningar).
- Gauge-symmetrier: Matematiska symmetrier i fysiska lagar som leder till bevarandelagar, som energibevarande.
- Entanglement: När två partiklar är länkade så att en förändring hos den ena omedelbart påverkar den andra, även på stora avstånd.
Sammanfattning
Den nya teorin föreslår att tiden har tre dimensioner och är universums grundläggande struktur, medan rummet är en bieffekt. Detta förklarar partikelmassor, partikelfamiljer och kan förena kvantmekanik med gravitation för en ”teori om allt”. Teorin är testbar och löser gamla problem med kausalitet.
Taggar:
- Fysik: Artikeln handlar om en ny fysikteori som utmanar grundläggande begrepp som tid och rum, och syftar till att lösa centrala problem i modern fysik.
- Rymden: Teorin berör universums ursprung, expansion och kosmiska fenomen genom en ny syn på rumtid.
- Övrigt: Passar in i bredare vetenskapliga diskussioner som inte passar perfekt i andra kategorier, som teoretisk fysik utanför traditionella gränser.
Extra taggar: Theoretical Physics, Quantum Gravity, Particle Physics, Unified Field Theory.
Källor:
- Phys.org artikel: https://phys.org/news/2025-06-theory-dimensions-space-secondary-effect.html 1
- Originalartikel: Gunther Kletetschka, ”Three-Dimensional Time: A Mathematical Framework for Fundamental Physics”, Reports in Advances of Physical Sciences, Vol. 9, 2025. DOI: 10.1142/S2424942425500045. Tillgänglig på: https://www.worldscientific.com/doi/10.1142/S2424942425500045 2
- Ytterligare källor: ScienceAlert (https://www.sciencealert.com/3d-time-could-solve-physics-biggest-problem-says-bizarre-new-study) 12 , The Debrief (https://thedebrief.org/theory-proposing-three-dimensional-time-as-the-primary-fabric-of-everything-could-unify-quantum-physics-and-gravity/) 13 , StudyFinds (https://studyfinds.org/scientists-propose-revolutionary-three-dimensional-time-theory-that-could-unify-physics/) 19 .
