ממד (פיזיקה)

בפיזיקה, ממד של מערכת משקף דרגת חופש של תנועה במרחב. מספר הממדים של מרחב הוא מספר הקואורדינטות המינימלי שצריך כדי לתאר אותו, ומספר הכיוונים הבלתי-תלויים בהם אפשר לנוע (למשל, כיוונים ניצבים הם לרוב בלתי תלויים).

העולם כפי שאנו מכירים אותו הוא בעל שלושה ממדים מרחביים. לקו ישר יש ממד אחד כיוון שיש לו רק דרגת חופש אחת. למישור יש שני ממדים.

לפי תורת היחסות, ליקום ארבעה ממדים: שלושה הממדים המוכרים (אורך, רוחב ועומק), וממד הזמן. לארבעת הממדים הללו ניתן השם "מרחב-זמן". את הנקודות במרחב-זמן, הנקראות "מאורעות", אפשר לתאר כרביעייה סדורה, ולה הקואורדינטות (t, x, y, z).

תאוריות נוספות
ישנן תאוריות נוספות, שאינן נתמכות בניסויים, שגורסות שביקום שלנו ישנם יותר מארבעה ממדים.  בניסוחים המוקדמים של תורת המיתרים גרסו שהיקום מורכב מ-10 ממדים. מאוחר יותר, לאחר ששופרו המשוואות, הגיעו למסקנה שהיקום מורכב מ-11 ממדים - מתוכם 10 ממדים הם מרחביים, וממד זמן אחד, ואולם ישנן תורות אחרות שלפיהן מספרים אחרים של ממדים. לפי תורות אלו הממדים הנוספים (נוסף על ארבעת הממדים המוכרים) הם, ככל הנראה, קומפקטיים ומזעריים, ולכן איננו מבחינים בהם ביום יום. לפי פיתוחים בתורת העל-מיתר ותורת M הדרך היחידה שלנו לחזות בממדים הנוספים היא באמצעות כוח הכובד. זאת מכיוון שהגרביטון, החלקיק הנשא של הכבידה, הוא היחיד המסוגל "לגלוש" לממדים הנוספים, בעוד החלקיקים הנשאים של שאר הכוחות, או חלקיקי החומר אינם מסוגלים לעשות זאת, והם "כבולים" לארבעת ממדי המרחב בו אנו קיימים. ישנן תקוות שניתן יהיה לחזות בממדים הנוספים, ואולם עד כה עדיין לא נמצאו עדויות נסיוניות לקיומם של ממדים נוספים.

מודל שהציעו נימה ארקני-חאמד, סאבאס דימופולוס וגאורגי (גיה) דבלי מתאר אפשרות לבנות את חוקי הפיזיקה בעולם עם חמישה ממדים שבהם הממד החמישי אינו ממוזער, אך מתנהג באופן שונה משאר הממדים, ובו רק חלקיקים מסוימים יכולים לנוע. גם מודל זה זכה למחקרים תאורטיים רבים אך לא אושש בניסויים עד כה.

ראו גם 
 ממד (מתמטיקה)
 ממד (אלגברה)

הערות שוליים

פיזיקה