¿Cuántas dimensiones observables hay? ¿Es 3 o 4?

Para evitar la pregunta, depende de lo que entiendas por “dimensión”. Y también por “observable” 😉

Para los físicos, el tiempo es una dimensión: hacemos casi toda la teoría fundamental en el marco de la relatividad de Einstein, ya sea física clásica o campos cuánticos, donde los objetos más naturales son de 4 dimensiones. Con lo cual quiero decir que son vectores con 4 componentes, 4 × 4 matrices, 4x4x4x … tensores y escalares, que tienen componentes [matemáticos] 4 ^ 0 [/ matemáticos] y que realmente no es una trampa, honesto.

Pero claramente los tres componentes espaciales y un componente de tiempo que ponemos en estos objetos matemáticos de 4 dimensiones no se tratan de la misma manera: el tiempo no es una dimensión exactamente de la misma manera que los espaciales. Cuando se trata de calcular “longitudes” o cantidades equivalentes de vectores de 4 dimensiones, la parte del tiempo entra con un signo menos en relación con el espacio. Y más filosóficamente, no sabemos en absoluto por qué el tiempo parece “fluir” y llevarnos consigo, mientras que las dimensiones del espacio no.

Para evitar confusiones, a menudo decimos que la imagen establecida del universo es tridimensional … y, por analogía, queda claro de cuántas dimensiones de cada tipo estamos hablando cuando nos referimos a 10 + 1 en algunas ramas de la teoría de cuerdas, por ejemplo. Simplemente decir “10 dimensiones” u “11 dimensiones” sería ambiguo. Es por eso que no puedo responder fácilmente a su pregunta: la respuesta más clara, para la física macroscópica, no es ni “3” ni “4”, sino “3 espacios y 1 tiempo”.

Sobre la cuestión de la observabilidad, podemos ver claramente 3 + 1 dimensiones a simple vista, y eso también es consistente con lo que hemos visto a través de los experimentos más precisos disponibles. Los físicos tienden a tomar “observable” para significar cualquier cosa que podamos identificar a través del experimento, en lugar de lo que podemos ver a simple vista … pero es posible que haya usado la palabra en un sentido diferente. No haber visto evidencia aún no significa que hayamos descartado la posibilidad de dimensiones extra más pequeñas (casi siempre consideradas espaciales) que todavía no hemos podido resolver; como se aludió anteriormente, tales cosas son necesarias para la coherencia en la teoría de cuerdas, y algunas teorías más realistas de dimensiones adicionales podrían ser visibles en el Gran Colisionador de Hadrones y desempeñar un papel en la resolución del problema de la Jerarquía. Pero no hay señales de ellos todavía.

Las dimensiones que observamos son 3 según el sistema de coordenadas XYZ. Einstein dijo que había una cuarta dimensión, a saber, el tiempo, y postuló el eje t como una adición.

Su teoría es fechar uno de los más brillantes jamás escritos y tomó el espacio y el tiempo como un continuo con planetas y estrellas creando ondas o depresiones en el continuo espacio-temporal.

Piense en ello como colocar una pelota de tenis y una bola de boliche sobre un colchón esponjoso. La masa más grande causa una gran impresión y si la pelota de tenis está cerca de la bola de boliche, rueda hacia ella.

De esta manera, explicó la gravedad. Pero el tiempo depende del observador. Según la velocidad y la posición del supervisor, el tiempo del mismo objeto o cantidad puede cambiar.

El mejor ejemplo es dentro y fuera de un agujero negro. Desde adentro, el tiempo es normal para ti, en teoría, suponiendo que sobrevives. Desde afuera te colgarías en el borde por la eternidad.

Vivimos en un universo de cuatro dimensiones.

Además, no vivimos exactamente en tres dimensiones espaciales y una dimensión de tiempo. En cambio, vivimos en un marco de referencia particularmente rotado donde experimentamos el tiempo y el espacio rotados en una dirección, mientras que los observadores que se mueven en relación con nosotros experimentan las cuatro dimensiones de nuestro universo rotadas de manera diferente, produciendo aún tres dimensiones espaciales aparentes y una dimensión temporal aparente, pero con los cuatro girado en relación con el nuestro.

Puedes imaginar algo como esto en tres dimensiones. Arriba / abajo, derecha / izquierda, adelante / atrás son todos relativos a algo, por ejemplo, en qué dirección estás mirando. Camina alrededor de la superficie de la tierra y gira hacia arriba / abajo. Gira a la izquierda y gira lo que está a tu derecha e izquierda o frente a ti o detrás de ti. Muévase rápidamente y lo que está en su pasado lejano y lo que está en su futuro lejano también gira.