Manifoldet e madhësisë Së pari, hapa të varura para që ndjenjën shumë e përdorur në fizikë. Ata lejojnë shkencëtarëve të zgjidhin të gjitha llojet e misterave të universit, prej elementeve të veglave të tij më të vogla deri në strukturën e fundit të tij. Një manifold ka shumë pjesë të ndryshme që mund të ia pres një kohë të gjatë për të kuptuar të gjitha njihuritë e tyre! Me këtë artikull, ne do të diskutojmë manifoldet e madhësisë — çfarë janë ata dhe pse ju lutemi ta përdorni për të kërkuar fizikën?
Një manifolde e madhësisë është një mënyrë veçanore që nevojitet për të kuptuar si particullat e larg dhe zvarra subatomike interagjojnë me njëra-tjetrën. Shkencëtarët i përdorin për të matur vetitë themelore si masë, ngarkim dhe rrotullim. Është e rëndësishme sepse këto janë vetitë që ndikojnë në mënyrën se si larg particullat lëvizin (ose sjellin) në hapësirë. Për shembull, një particull mund të ekzistoj në dy dimensione nënjëherë, por masa e kësaj particulle mund të përcaktoj se sa shpejt larg lëviz në një dimenzion të quajtur dhe ngarkimi i saj mund të përgatitoj interaksionet e saj me të tjera particulla. Manifoldet e madhësisë përdoren nga shkencëtarët si një rrugë për të interpretuar sjelljen e particullave — matematikisht.
Sot, manifolde të matjes kanë një status më tepër rëndësishëm në fizikë. Ata zbulojnë gjithçka lloje e misterave për universin, nga si sjellur particulet e vogla deri në se çfarë janë bukët e zi ose si u përdhun Larg Universi jon. Nëse nuk ishin manifolde të matjes, do kishim kuptuar shumë pak për menyra se si particulet punojnë përgjithmon me një-tjetrin apo si është bashkuar hapësira dhe koha në hapësirë-kohë. Ata duhet të jenë baza e teorive që do thjeshtojnë forcat gravitacionale, fushat elektromagnetike dhe aspektet themelore të natyrës.
Topologjia është një fushë e matematikës që bën pjesë nga format dhe vetitë e gjërave, pavarësisht prej madhësive të tyre. Ajo ndihmon shkencatarët të kuptojnë trajetitë e larg dhe marrndafshmerinë e bashkëveprimit të particuleve midis tyre. Në matematikë, një ekuacion diferencial është si një ekuacion që tregon si ndryshojnë gjërat nëpër kohë. Ekuacionet ekuivalente janë ato që përshkruajnë si particulet bashkëvepron dhe zhvillohen me njëra-tjetrën në universin ton. Mësoni varietetet e normës — mësoni topologji dhe zgjidhjen e ekuacionit diferencial që ka pasur në bashkëveprimin e particuleve në këtë univers apo universet!!! Duke i bashkuluar këto konstrukte matematikore, shkencatarët mund të projektojnë modele për të parashtruar më mirë sjelljen e particuleve në situata të ndryshme.
Teoria e Fushave Kwantike është një fushë e fizikës që shikon në gjëra siç janë veprimet e largmarrëve objekteve në univers, dhe si ata interagjojnë me të tjerët që janë ngjashëm mikroskopikisht të vogla. Kjo nevojitet për të marrë njohuri në qendër të krijimit; mund të dijmë largmarrët nga të cilat ndodhen të gjitha gjëra. Relativiteti përgjithësuar është një nën-fushë e fizikës që thotë lidhjen e hapësirës dhe kohës në skala të madhe - p.sh., si lëvizin planeta, çfarë bën gravitacioni në tyre. E drejtpërdrejtë, janë rëndesishme sepse bashkangjitë këto dy këndër themelore të fizikës, si punojnë gjërat më të vogla dhe se çfarë ndodh në skenë kosmike mund të përshkruhet me vargje matematikore (një varg është hapësirë abstrakte për shembull mund të do të thotë hapësira euklidiane 3-D).
Dhe matja dhe parimi i particuleve janë e rëndësishme shumë në fizikë. Manifoldet e madhësisë përdoren gjithashtu nga shkencatarët për të matur vetitë e particuleve të vogla me precizion, si peshë, ngarkesë dhe rrotullim. Kjo është e rëndësishme sepse e largon fyzikantëve informacion për vetitë e particuleve në Universin tonë. Duke kuptuar këto veti, fyzikantët mund të paraspjellin si do të sjellin particulet në kushte të tjera, lejuar atyre të bëjnë zbulime të reja dhe të përmirësojnë teknologjinë.