Einstein combinó las tres dimensiones espaciales con la dimensión adicional del tiempo en el espacio-tiempo de cuatro dimensiones.
La relatividad general , que era la gran idea de Einstein, decía que las dimensiones podrían ser curvas. La superficie de la Tierra es bidimensional y está curvada. Especificamos una ubicación en la superficie de la Tierra usando dos coordenadas: longitud y latitud. Pero estas coordenadas son periódicas: puedes volver a ti mismo si viajas 360 grados alrededor de la Tierra. La superficie de la Tierra es una superficie bidimensional dentro de un espacio tridimensional.
¿Podrías salir en tu cohete en una dirección particular y luego volver a donde empezaste, como si estuvieras dando vueltas alrededor de la tierra en un avión? ¿Notaríamos estas dimensiones curvas?
Esto dependería del tamaño del círculo alrededor del cual se curva la dimensión. Si el círculo fuera, digamos una centésima o una milésima parte del tamaño de un átomo, entonces es tan pequeño que probablemente ni siquiera notarías la presencia de esa dimensión. Imagina enrollar un trozo de papel muy apretado en un cilindro con un diámetro pequeño: desde una distancia no notarías que era un cilindro, se vería como una línea.
Pensando en términos de coordenadas, esto sería como cuando se da una dirección en un espacio tridimensional utilizando solo dos piezas de información. Si mi casa está ubicada, por ejemplo, en las calles 4 y 5, y está a un paso de la carretera, normalmente no especifico eso porque realmente no se notará. Si viaja por cuatro calles de una manera y cinco calles de otra y llega a la casa y está a 10 centímetros del suelo debido a un pequeño paso, es irrelevante para el panorama general.
Kaluza y Klein propusieron que podría tener una dimensión espacial adicional, pero si esa dimensión se curvara en un círculo con un radio muy pequeño, más pequeño que cualquier otra escala que estuviera alrededor, entonces no lo notaría
En 1919, el matemático alemán Theodor Kaluza (1885–1954) señaló que si la teoría de la relatividad general se extendía a un espacio-tiempo de cinco dimensiones.
Un modelo que busca unir la gravedad clásica y el electromagnetismo recurriendo a dimensiones superiores. , las ecuaciones se pueden separar en gravitación cuatridimensional ordinaria más un conjunto adicional, que es equivalente a las ecuaciones de Maxwell para el campo electromagnético, más un campo adicional conocido como dilaton. Así, el electromagnetismo se explica como una manifestación de curvatura en una cuarta dimensión del espacio físico, de la misma manera que la gravitación se explica en la teoría de Einstein como una manifestación de curvatura en los primeros tres.
Kaluza y Klein demostraron, utilizando la relatividad general, que esta dimensión adicional aún tendría un efecto en el espacio que nos rodea. En particular, mostraron que el efecto de la gravedad en esa quinta dimensión muy pequeña realmente nos parecería, desde nuestra perspectiva a mayor escala, como electromagnetismo.
Se considera un precursor importante de la teoría de cuerdas.
pero hasta ahora, no se han informado oficialmente signos experimentales u observacionales de dimensiones adicionales.
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