por Cuáles son las 10 dimensiones del universo
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Parece una pregunta bastante fundamental, el equivalente de los físicos modernos a saber si el mundo es redondo o plano. Pero la pregunta «¿cuántas dimensiones hay en el universo?» resulta ser complicada, tanto que los físicos no están de acuerdo con la respuesta.
Los defensores de la teoría de las cuerdas -una explicación muy especulativa pero popular de la estructura detallada del universo- defienden 10 dimensiones. Algunos teóricos han defendido incluso más, hasta un número indefinido de dimensiones posibles.
Otros físicos sugieren que los resultados experimentales han echado un jarro de agua fría sobre el caso de las dimensiones superiores, dejándonos sólo con las conocidas tres dimensiones de longitud, anchura y altura, más la dimensión del tiempo.
Por si estas complejidades no fueran suficientes, hay otro nivel de complicación al preguntar cuántas dimensiones hay en el universo: Cuando los físicos hablan de dimensiones, la palabra no significa exactamente lo que la mayoría de nosotros cree que significa.
Emoción
¿Atará la cuerda al paquete estándar? Pisándole los talones al Modelo Estándar, algunos físicos están trabajando para apoyar una idea llamada teoría de cuerdas. Ésta intenta atar los cabos sueltos del Modelo Estándar explicando todas las partículas y fuerzas fundamentales (incluida la gravedad) en un marco unificado.
En la teoría de cuerdas subyace la idea radical de que las partículas fundamentales no son realmente como puntos o puntitos, sino pequeños bucles de cuerdas que vibran. Todas las partículas y fuerzas diferentes no son más que distintos modos de oscilación de un único tipo de cuerda. Por extraño que parezca, la teoría también implica que, además del conocido mundo tridimensional y la cuarta dimensión del tiempo, ¡existen seis dimensiones espaciales adicionales! Al parecer, estas dimensiones adicionales están «enroscadas» de forma tan pequeña que no las vemos.
La teoría de cuerdas es conceptualmente compleja, con una estructura matemática fascinante pero muy difícil. Esto ha impedido hasta ahora a los investigadores obtener predicciones concretas de la teoría para compararlas con los resultados experimentales. La teoría de cuerdas no sólo implica el complejo estudio de la geometría de las dimensiones adicionales, sino que la forma en que se elige la estructura de las dimensiones parece arbitraria y puede conducir a resultados diferentes.
¿En qué dimensión estamos?
De izquierda a derecha: el cuadrado, el cubo y el teseracto. El cuadrado bidimensional (2D) está delimitado por líneas unidimensionales (1D), el cubo tridimensional (3D) por áreas bidimensionales y el teseracto cuatridimensional (4D) por volúmenes tridimensionales. Para la visualización en una superficie bidimensional, como una pantalla, el cubo 3D y el teseracto 4D requieren una proyección.
En física y matemáticas, la dimensión de un espacio matemático (u objeto) se define informalmente como el número mínimo de coordenadas necesarias para especificar cualquier punto dentro de él[1][2] Así, una línea tiene una dimensión de uno (1D) porque sólo se necesita una coordenada para especificar un punto en ella – por ejemplo, el punto en 5 en una línea numérica. Una superficie, como el límite de un cilindro o una esfera, tiene una dimensión de dos (2D) porque se necesitan dos coordenadas para especificar un punto en ella; por ejemplo, se necesitan tanto una latitud como una longitud para localizar un punto en la superficie de una esfera. Un espacio euclidiano bidimensional es un espacio bidimensional en el plano. El interior de un cubo, un cilindro o una esfera es tridimensional (3D) porque se necesitan tres coordenadas para localizar un punto dentro de estos espacios.
Comentarios
El ingeniero saca un transportador y una regla. Es fácil, dice. Con sus instrumentos demuestra el trío de direcciones en ángulo recto: longitud, anchura y altura. «Tres», informa.
El matemático saca su bloc de notas y crea una lista de formas geométricas regulares y simétricas con lados perpendiculares. Los cuadrados tienen cuatro aristas lineales, anota. Los cubos tienen seis lados cuadrados. Por extrapolación, los hipercubos tienen ocho lados cúbicos. Siguiendo con el patrón, se da cuenta de que podría seguir para siempre. «Infinito», dice.
Por fin le llega el turno al físico. Contempla las estrellas y registra cuidadosamente su comportamiento. Determina que se atraen por medio de la gravedad, que disminuye con el cuadrado de sus distancias mutuas, un indicio, piensa, de las tres dimensiones. Sin embargo, una vez que obtiene la ecuación de cómo se mueve su luz en el espacio, descubre que se expresa mejor en cuatro dimensiones. Después, tras pensarlo mucho, intenta pensar en formas de describir la gravedad y la luz en una teoría común, que parece requerir al menos diez dimensiones. «Tres, cuatro, o tal vez más», comenta.
