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Muletas intuitivas para el pensamiento dimensional superior

Una vez escuché un chiste (no muy bueno, lo admito...) sobre el pensamiento dimensional superior que decía lo siguiente

Un ingeniero, un físico y un matemático discuten sobre cómo visualizar las cuatro dimensiones:

Ingeniero : Nunca lo entiendo

Físico : Oh, es muy fácil, sólo imagina un espacio tridimensional sobre un tiempo que añade su cuarta dimensión.

Matemático : No, es mucho más fácil que eso; sólo imagina $\mathbb{R}^n$ entonces establece n igual a 4.

Ahora bien, si alguna vez se ha encontrado con algo manifiestamente cuatridimensional (en contraposición a 3+1 dimensiones) como la unión de 2 esferas, queda bastante claro que lo que dice el físico no es suficiente o, al menos, necesita algo más de elaboración tal como está.

La respuesta del matemático es abstrusa por el diseño de la broma, pero, modulando algunos gráficos y delimitando los 3 pliegues, parece ser ciertamente la perspectiva dominante, al menos en los artículos publicados. La situación me recuerda la vieja cita de Von Neumann sobre "...nunca entiendes las cosas. Sólo te acostumbras a ellas", y quizás eso es lo mejor que se puede hacer en esta situación.

Pero una de las principales razones de mi interés por la geometría es la intuición adicional que se obtiene al estar en un espacio un poco parecido al propio, y sería una pena perder eso tan bruscamente, de la forma en que lo hace el ingeniero, al ir más allá de las 3 dimensiones.

Lo que busco, de esta comunidad de matemáticos incontablemente sabios y más experimentados que yo, es una muleta -cualquier cosa que facilite ver, por ejemplo, el enlace de las esferas-, ya sean simples trucos, artículos útiles o diagramas motivacionales esotéricos (pero, espero, finalmente útiles): cualquier cosa que me ayude a ser mejor que el ingeniero.

Se aplican las normas de la wiki comunitaria: una idea por mensaje, etc.

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rob Puntos 197

Esto es más bien una broma. Vemos el mundo en 3D moviendo nuestros globos oculares. Todos los movimientos de un ojo están descritos localmente por el grupo de Lie SO(3). Del mismo modo, para "ver" cosas en 4D necesitamos obtener información del conjunto de direcciones parametrizado por SO(4). Pero SO(4) es localmente isomorfo a SO(3) x SO(3), así que basta con enseñar a nuestros ojos a moverse de forma independiente. (¡Los camaleones lo hacen!)

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Sathya Puntos 797

Esta teoría está en la misma línea que la respuesta proporcionada por Tom Harada. Si se relaja la restricción de ortogonalidad en la definición de cada dimensión, y si se visualiza el espacio 3D como un panal de dodecaedros rómbicos, entonces se pueden representar 6 dimensiones dentro de este panal. Cada dimensión está definida por la línea que pasa por el centro de cada dodecaedro, perpendicular a un par de lados opuestos.

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mxcl Puntos 5921

A menudo me he preguntado si sería útil que se generara un gráfico por ordenador de varios objetos, cada uno de ellos en tres dimensiones y en número suficiente para mostrar el número de dimensiones requerido. Si un objeto de este tipo pudiera girarse con otros moviéndose en sincronía, debería dar una comprensión intuitiva de las propiedades de un objeto.

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zentenk Puntos 133

Me gusta pensar que voy de excursión y observo mi actividad en un mapa topográfico . El terreno en sí tiene tres dimensiones y mi ubicación en el mapa es la 4ª dimensión. La altura que tengo es la 5ª dimensión, el color de mis zapatos es la 6ª dimensión, la temperatura de mi ubicación es la 7ª dimensión, etc.

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Gary Peck Puntos 151

En el siguiente enlace encontrarás algunas reflexiones que escribí hace un par de años sobre la posibilidad de "comprender" espacios de alta dimensión utilizando a varias personas (cada una de las cuales ve sólo 3 dimensiones).

http://blogs.fluidinfo.com/terry/2008/01/23/understanding-high-dimensional-spaces/

Terry Jones

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