¿Cómo da sentido a más de 3 dimensiones del espacio (un concepto empleado a menudo en conceptos de física teórica, por ejemplo, en la teoría de cuerdas)?

Lo primero es lo primero.

UN SER DIMENSIONAL MÁS BAJO NO PUEDE TENER UN SENTIDO COMPLETO DE LA EXISTENCIA DE DIMENSIONES MÁS ALTAS A SU MUNDO, AL MENOS NO POR SU PROCESO DE PENSAMIENTO. Por supuesto, se puede hacer matemáticamente.

Todo lo que estoy escribiendo, incluida la declaración anterior, es lo que entendí después de leer este maravilloso libro. Hiperespacio por Michio Kaku.

Una Odisea Científica a través de Universos Paralelos, Time Warps y la Décima Dimensión eBook: Michio Kaku, Robert O’Keefe: Amazon.in: Kindle Store

Chicos, si creen que tienen alguna posibilidad de leer este libro, sugeriría que no lean esta respuesta, ya que la forma en que ha descrito los conceptos en su libro es mucho mejor que lo que yo podría hacer. Este libro me presentó conceptos que nunca imaginé.

Ahora de vuelta al negocio,

Los siguientes ejemplos respaldan mi declaración anterior.

Ejemplo 1:

Considera el mundo de los peces. (Peces que no pueden saltar fuera del agua). Supongamos que los humanos estamos vigilando de cerca a estos peces. Supongamos que decidimos levantar uno de estos peces, sacarlo del agua y volver a colocarlo después de unos segundos. Para los otros peces dentro del agua, parecería que su amigo fue sacado de alguna manera de su mundo (su Dimensión) por una entidad desconocida y devuelto.

Ejemplo 2

Considere un grupo de entidades que viven en una superficie plana. Vamos a llamarlos los aterrizadores planos . para nosotros los seres tridimensionales tenemos los siguientes superpoderes en comparación con los Flat Landers.

  1. Para ellos somos omnipotentes:

No importa cuánto intenten construir sus casas. Sus casas serán básicamente polígonos. Para nosotros podemos ver y escuchar fácilmente lo que están haciendo. Suponga que una persona está confinada en alguna llanura por un polígono. Desde la perspectiva de Flat Lander, es imposible escapar de su encierro. Sin embargo, para un ser tridimensional es tan fácil como la imagen que se muestra a continuación.

Podemos sacarlo de cualquier lugar, intentan encerrarlo y ponerlo en cualquier otro lugar. Para los aterrizadores planos, parecería que la persona desapareció de su confinamiento y reapareció afuera, una especie de milagro.

2. Podemos hacer que sucedan cosas que parecen realmente misteriosas para la gente en las tierras planas, pero es solo la ventaja de nuestra perspectiva lo que nos permite hacerlo.

Si levantamos un módulo de aterrizaje plano de su mundo, lo volteamos y lo volvemos a poner en su mundo, su corazón estaría en el lado derecho en lugar de en el izquierdo. Esto parecería un acto imposible para las personas en tierras planas.

Algunas otras hazañas posibles.

Podemos llegar a esta conclusión de que para un ser de dimensión inferior, un ser de dimensión superior puede parecer que tiene habilidades similares a las de Dios. ¿Es solo coincidencia o eso implica algo indirectamente? Dejo esta pregunta para debate abierto.

Ahora déjame volver a esta pregunta.

El cubo de Hinton (The Tesseract)

Charles Howard Hinton era un matemático inglés que dedicó su vida a desarrollar métodos ingeniosos por los cuales la persona promedio podía ver objetos de cuatro dimensiones. Hinton sabía el hecho de que uno no puede visualizar objetos de cuatro dimensiones en su totalidad. Sin embargo, razonó que es posible visualizar la sección transversal del desenredado de un objeto de cuatro dimensiones.

Como analogía, considere el caso de los aterrizadores planos.

Para un módulo de aterrizaje plano, no puede visualizar directamente un cubo tridimensional. Sin embargo, puede visualizar un conjunto de seis cuadrados dispuestos en forma de cruz, que forma el cubo en 3 Dimensiones. Para el módulo de aterrizaje plano, las bisagras entre los diferentes cuadrados son rígidas. Es imposible para él organizar el cuadrado en el cubo 3-D. Sin embargo, para un ser tridimensional, podemos doblar fácilmente los cuadrados en posición para formar un cubo.

Para el módulo de aterrizaje plano puede parecer que al principio había seis cuadrados y luego desapareció para formar un solo cuadrado.

De manera similar para un ser tridimensional, no podremos visualizar un hipercubo en 4-D, pero uno puede desentrañar un hipercubo en sus componentes inferiores, que en este caso son cubos tridimensionales normales. A su vez, podemos organizar estos cubos en una cruz 3-D: un Tesseract. Es imposible para nosotros envolver estos cubos para formar un hipercubo. Pero para un ser 4-D, puede colocar fácilmente estos cubos en posición para formar el hipercubo. Para nuestros ojos Parece que los seis cubos desaparecieron para formar un solo cubo en nuestras dimensiones. El resto no es concebible para nuestros sentidos. La pintura de Salvador Dalí ‘Christus Hypercubus’ se inspiró en el cubo de Hinton.

“—Y él construyó una casa torcida—” de Robert A. Heinlein es un cuento clásico en el que el protagonista construye una casa en forma de cruz tridimensional. El primer día que había planeado comenzar a vivir en esa casa se produce un terremoto y el colapso de la casa solo deja un solo cubo visible desde el exterior. Él piensa que el resto de la casa se habría enterrado. Él entra a la casa, pero para su asombro, la casa está completamente intacta desde adentro. Intenta diferentes habitaciones y ventanas en la casa para ver observaciones no naturales. Finalmente, comprende que el teseract que era su casa, se derrumbó y se convirtió en un hipercubo, del cual solo un cubo es parte de nuestro mundo. Esta historia, aunque es ficción, es realmente buena para comprender el concepto de hipercubo y las posibilidades asociadas.

Otro método para visualizar objetos de dimensiones superiores es observar la sombra que proyecta en las dimensiones inferiores. Por ejemplo, un cubo hueco aparece al módulo de aterrizaje plano como un cuadrado dentro de un cuadrado. Si giramos el cubo en esta condición, para el módulo de aterrizaje plano parecería que están ocurriendo movimientos imposibles para su reino.

De manera similar para un hipercubo, su sombra en el mundo tridimensional parece ser un cubo dentro de un cubo. Si giramos el hipercubo, en esta condición, veríamos movimientos que parecen imposibles en nuestro mundo.

Otra cosa que propuso Hinton fue que las dimensiones más altas son más pequeñas que el tamaño de un átomo. Para probar su afirmación, dio esta analogía. Considere una habitación, inicialmente vacía, en la que se introduce humo. Entonces, de acuerdo con las Leyes de Termodinámica, estas partículas de humo se difundirían uniformemente por la habitación. Se realizaron experimentos para ver si había paquetes pequeños donde no había partículas de humo. No se encontraron dichos bolsillos y las partículas de humo se encontraron uniformes en toda la habitación. Esto llevó a la conclusión de que la cuarta dimensión espacial, si existe, es más pequeña que el tamaño de un átomo.

Incluso hoy, los conceptos anteriores son las principales formas en que los matemáticos y científicos profesionales conceptualizan objetos de dimensiones superiores en su trabajo.

Este fue un trabajo modesto para retratar lo que entendí. Todas las ilustraciones son del libro Hyperspace. Algunas fotos que he usado forman Google. La historia que mencioné, me he referido a Wikipaedia.

Si encontraron esta respuesta interesante, les insto a que lean Hyperspace.

Bueno, técnicamente, en un universo impulsado por la ‘relatividad’ propuesto por Einstein, el universo es algo que es 4-Dimensional. 3 dimensiones del espacio y una dimensión del tiempo y juntas constituyen el espacio-tiempo.

Sin embargo, gracias a las películas de ciencia ficción, las personas tienen una idea equivocada sobre las dimensiones.

Ver dimensiones no son más que parámetros para medir cantidades fundamentales en física.

Hay una dimensión de longitud, tiempo, intensidad de luz, masa, temperatura, ángulo, cantidad de sustancia y muchos más.

Ahora, llegando a la parte de la teoría de cuerdas, el espacio-tiempo se puede imaginar como una cuadrícula tridimensional con relojes en cada punto de intersección de la cuadrícula.

El espacio-tiempo cuando se observa a niveles microscópicos se comporta de manera diferente que cuando se observa a nivel macroscópico. El cambio en el comportamiento se explica por la existencia de dimensiones microscópicas que interactúan con los cuerpos que se están observando (cuerpos microscópicos). Los teóricos de cuerdas creen que puede haber alrededor de 500 dimensiones que influyen en las partículas microscópicas, pero aún no se ha demostrado que sean correctas.

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