¿Puede existir una cuarta dimensión espacial? ¿Es consistente con las leyes de la física?

Hagamos un pequeño experimento mental. Imagine que dos pulgas inteligentes que pueden hablar están unidas al exterior de un avión supersónico que vuela más rápido que la velocidad del sonido. Uno está en la nariz del avión y el otro está en la cola del avión. Intentan hablar entre ellos. La pulga en la nariz habla y la que está en la cola escucha y puede escuchar la pulga en la nariz porque el aire se mueve de la nariz a la cola. Pero cuando la pulga en la cola habla, la que está en la nariz no puede escuchar a la otra pulga, porque el aire fluye más allá del avión a una velocidad más rápida que el sonido y se lleva antes de que llegue a la pulga en el Nariz del avión.

En otras palabras, lo que dice la pulga en la cola nunca puede tener ningún efecto sobre la pulga en la nariz del avión. Pero lo que dice la pulga en la nariz puede afectar la pulga en la cola.

En otras palabras, podemos decir que el efecto causal de las dos pulgas hablando fluye en una dirección y no en la otra.

Podemos ver una similitud lógica entre nuestro experimento mental y el tiempo porque cualquier cosa que hagamos hoy cambiará el futuro, pero nada de lo que hagamos hoy cambiará el pasado. La causalidad fluye hacia el futuro, pero no hacia el pasado. Del mismo modo, si ambos estamos al mismo tiempo a cierta distancia, podemos afectarnos después de un retraso en el tiempo.

Ahora, matemáticamente, si simula un universo de puntos de interacción, bajo ciertas condiciones puede ocurrir agrupamiento y otras condiciones de interacción, el agrupamiento nunca ocurrirá. Resulta que el agrupamiento solo puede ocurrir cuando hay ciertas condiciones en la naturaleza simétrica del flujo de causalidad.

Resulta en nuestro Universo que esta aglomeración puede ocurrir en nuestras tres dimensiones especiales, pero si trata el tiempo como una dimensión, las condiciones son tales que la aglomeración no puede ocurrir en la dirección del tiempo, por lo que no tenemos que preocuparnos por tropezar con un bulto en el camino, chocando con algún tipo de basura de algún tipo.

Supongamos por un minuto que cuando ocurrió el Big Bang, la explosión se extendió más rápido que la velocidad de la luz. Luego, en esa dirección, no se produciría aglomeración, pero en todas las direcciones perpendiculares la velocidad es cero o casi cero, por lo tanto, es más lenta que la velocidad de la luz y la aglomeración ocurre y todas las estructuras que componen nuestro Universo se agrupan en partículas como elecciones, átomos , moléculas y similares de acuerdo con las reglas de interacción. Quizás experimentaríamos la dirección que es más rápida que la velocidad de la luz como el tiempo. Ahora todo lo que he hecho aquí es señalar un conjunto de condiciones que la causalidad fluirá en una dirección. No pretendo que esta sea la naturaleza de nuestro Universo.

(Ahora, lo que he dicho sobre el Big Bang es algo circular porque no se puede hablar exactamente sobre algo explotando sin suponer tiempo, pero no estoy interesado en esos detalles, solo estoy interesado en algún tipo de marco lógico de lo que quizás podría ser capaz de observar o especular sobre).

Entonces, en última instancia, estamos físicamente formados a lo largo de las dimensiones que pueden agruparse, y experimentamos la dimensión que no puede agruparse como el tiempo.

Así que ahora finalmente llegamos a la pregunta que provocó esta respuesta, y creo que lo que experimentamos como espacio y tiempo depende de la posible dimensionalidad del agrupamiento que ocurre. No he explorado esto en ninguna medida y no sé la respuesta, pero sé que depende de la naturaleza matemática de las interacciones en nuestro hipotético universo de dimensiones superiores y si esas interacciones pueden dar lugar a estructuras estables para que las “cosas” puedan tener Una posibilidad de existencia.

Por ejemplo, sabemos que si resolvemos las matemáticas de la Tierra girando alrededor del Sol, resulta en una órbita estable. Del mismo modo, la interacción de las moléculas de nuestros cuerpos es tal que tenemos la posibilidad de continuar una existencia estable. Si las soluciones de las leyes del cuadrado inverso no fueran tales como para apoyar la interacción ordenada de nuestras partes constituyentes, entonces no habría posibilidad de que existiéramos como lo hacemos.

Entonces, aunque no sé la respuesta a su pregunta, sé cómo podríamos explorarla. En particular, ¿las matemáticas de la ley del cuadrado inverso y otras leyes derivan en dimensiones más altas que pueden ser estables y conservadoras?

Solo soy un diletante que puede pensar, pero sé que en algunos casos las matemáticas de las tres dimensiones funcionan bien en las dimensiones superiores y, a veces, los resultados son intrínsecos al caso de las tres dimensiones, esa es toda la respuesta que tengo para usted.

La radiación electromagnética existe en cuatro dimensiones espaciales. Tú, yo y todo lo demás con masa en reposo existe en tres dimensiones. Nuestra percepción de la cuarta dimensión de la radiación electromagnética es lo que llamamos tiempo.