¿Hemos demostrado que existen dimensiones superiores?

Question

¿Hemos demostrado que existen dimensiones superiores?

Answer 1

Para empezar, en física no demostramos conceptos básicos. Los modelos teóricos son construcciones matemáticas que, junto con los postulados de la teoría, se ajustan a los datos y predicen nuevos comportamientos. Las teorías físicas sólo pueden falsarse, o validarse, mediante resultados experimentales. No probar, porque no son matemáticas puras con QED adjunto en la demostración de teoremas . Para ser relevantes a las mediciones y observaciones dependen de postulados, axiomas extra que permiten la conexión de soluciones matemáticas a las mediciones y observaciones.

Las teorías actuales que cumplen estas condiciones utilizan las cuatro dimensiones del espaciotiempo, y sus predicciones se validan continuamente, y nunca se falsan. Esto da la seguridad de que el modelo del espaciotiempo cuatridimensional se ajusta a los datos.

En la investigación, las teorías de cuerdas ofrecen muchas más dimensiones que las cuatro anteriores, pero siguen estando en el nivel de la investigación y no existe un modelo estándar. No se han propuesto nuevas predicciones que puedan validarse o conducir a falsaciones. Si/cuando la investigación llegue a este punto y los datos validen las predicciones de las cuerdas, entonces podremos hablar de la existencia de dimensiones superiores a cuatro en nuestro modelo de realidad física.

Answer 2

No.

Hay varias formas de demostrar que existen dimensiones adicionales:

1. observe Excitaciones de Kaluza Klein

2. observe agujeros negros microscópicos

3. observan desviaciones de la ley cuadrática inversa de la gravedad a escalas muy cortas

4. encontrar pruebas de la teoría de cuerdas

La opción 1 sería la más probable. Si existen dimensiones extra compactas, las funciones de onda de las partículas pueden envolverlas y esto produciría un espectro característico que, en principio, podría observarse en los aceleradores.

Las opciones 2 y 3 sólo funcionarían si la escala de longitud de las dimensiones adicionales es relativamente grande. Si su escala de longitud está en torno a la escala de Planck, nunca seríamos capaces de construir un acelerador lo suficientemente potente como para realizar las observaciones.

La opción 4 sería si se encontraran pruebas convincentes de la teoría de cuerdas. Dado que la teoría de cuerdas requiere dimensiones adicionales, esto sería una prueba indirecta de que existen dimensiones adicionales. Encontrar pruebas de la supersimetría sería un buen comienzo, pero hasta ahora no han aparecido.

Hasta el momento no se ha demostrado la validez de ninguna de las opciones anteriores.

Answer 3

Creo que por dimensión se entiende el número de coordenadas independientes necesarias para describir o especificar la posición y la configuración en el espacio de un sistema dinámico. Por ejemplo, cuando consideramos el mundo de cuatro dimensiones de Minkowski, consideramos que la coordenada de posición es homogénea a la coordenada de tiempo. Así, un suceso se representa por $(x,y,z,\tau) $ donde $\tau=ict$ . Y en este espacio $s^2=x^2+y^2+z^2+{\tau}^2=x^2+y^2+z^2-c^2t^2$ ., que permanecen invariantes bajo la transformación de Lorentz. En cuanto a lo que dices de la representación gráfica de estas coordenadas fore, trazamos el tiempo en ejes imaginarios.
Así que, sí. La dimensión superior existe.