¿Vivimos en un mundo con 4 o más dimensiones?

Question

Un programa de NOVA le dijo a la audiencia que vivimos en un mundo tridimensional, el mundo en el que vivimos está compuesto por 3 elementos: la energía, la materia y el espacio. Cuando Einstein inventó el modelo de 4 dimensiones, incluyendo el elemento tiempo, ¿por qué nadie dice que vivimos en un mundo de 4 dimensiones?

Answer 1

Víctor, Esta es una buena pregunta. Probablemente una de las mayores tragedias que rodean a la ciencia moderna en la literatura de divulgación es la representación de las dimensiones y nuestra comprensión de las mismas.

Muchos programas populares son incoherentes a la hora de hablar de las dimensiones, en algunos casos se refieren a las 3 dimensiones espaciales y 1 temporal que comúnmente observamos como cosas separadas, y en otros casos hablan de las 4 dimensiones espacio-tiempo que se utiliza en la física moderna de forma rutinaria sin ninguna discusión real sobre su significado.

El espacio-tiempo es una combinación de las 3 dimensiones espaciales y 1 dimensión temporal, es decir, 3+1 dimensiones que equivalen a 4 dimensiones.

En los primeros tiempos de la mecánica relativista, para representar las 3 dimensiones espaciales y 1 dimensión temporal como una sola entidad, daban a la dimensión temporal un imaginario valor. Así que el espaciotiempo de 4 dimensiones se representaría como:

$$x + y + z + it$$

Este coveniente, porque cuando se toma el producto interior (a veces llamado producto punto ) de la representación del espacio-tiempo que se obtiene:

$$x^2 + y^2 + z^2 - t^2$$

Este tipo de representación es conveniente porque se puede empezar a entender la relación entre el espacio y el tiempo en términos de la Teorema de Pitágoras .

Este es el ejemplo más sencillo de cómo se puede empezar a relacionar la naturaleza del espaciotiempo con la geometría. La teoría más amplia sobre cómo cambia la geometría del espaciotiempo a medida que uno se mueve en él es la de Einstein Teoría de la Relatividad General .

La relatividad general supone que existen 3 dimensiones del espacio y 1 dimensión del tiempo que conforman el espacio-tiempo de 4 dimensiones al que a veces hacen referencia los programas.

Hay otras teorías que proponen que hay más de 3 dimensiones del espacio y 1 dimensión del tiempo. Sin embargo, son muy especulativas todavía.

Answer 2

Sí, vivimos en un mundo con cuatro o más dimensiones.