Los científicos están tratando de abolir el concepto de que el tiempo es la cuarta dimensión. Si el tiempo no es la 4ta dimensión, entonces ¿qué es? ¿Y cómo se ve 4D?

El espacio-tiempo es muy parecido a pretender que una pila de fotogramas que puedes dibujar al costado de un libro es ‘3D’. Ya sabes, cada personaje se mueve un poco cada fotograma, y ​​pasas las páginas para obtener el movimiento.

No se parece en nada a la bola o al cubo que se sienta al lado del libro (que es lo que obtienes cuando miras el ‘hiperespacio euclidiano’ y el tesseract.

Pongámoslo en algún tipo de perspectiva. Probablemente hayas visto los palitos de espagueti como en el supermercado. Cuando miras el final del paquete, ves los pequeños puntos que representan cada palo.

Bueno, en el espacio-tiempo, todo lo que vemos son los pequeños puntos al final, digamos 5 o 6 pies de ancho. Lo que no vemos es que 8½ minutos corresponden a una longitud desde aquí hasta el sol. Entonces, incluso corriendo rápido, todavía somos más rectos que el palo más recto de espagueti, y un poco más.

Debido a que una multitud de cables paralelos en dimensiones N se comporta como puntos en dimensiones N-1, vemos una física 3D, independientemente de si nos ve como palos 4D o puntos 3D.

Primero, debe definir lo que quiere decir con una dimensión. Si lo considera algo que tiene magnitud y define algo que puede cambiar, sí, el tiempo es una dimensión. También lo es la masa, también la carga eléctrica, y estos son importantes en el análisis dimensional. Básicamente, una dimensión es una abstracción matemática que le permite relacionar propiedades físicas. Sucede que la longitud es la dimensión más simple de entender porque sentarse es algo que ves todos los días. El hecho de que haya tres componentes de longitud es una consecuencia geométrica.

El tiempo es, para la mayoría de los propósitos, indistinguible de una dimensión espacial. Con la excepción de la entropía, las ecuaciones que involucran el tiempo funcionan perfectamente bien en ambas direcciones y son intercambiables con dimensiones espaciales.

En escalas de tiempo muy pequeñas, puede crear patrones de interferencia en el tiempo en lugar de en el espacio. Esto crea un problema interesante porque el pasado, el presente y el futuro tienen que coexistir para interferir y el único lugar donde coexisten es en el espacio.

Las dimensiones cronológicas (hay dos, tiempo real y tiempo imaginario) poseen esta propiedad extra de entropía. La entropía normalmente se considera solo estadística, pero recuerde que todas las ecuaciones basadas en el tiempo son bidireccionales. La entropía no puede aumentar en ambas direcciones, por lo tanto, eso simplemente no es lo suficientemente bueno como explicación.

El universo que vemos consiste en el espacio-tiempo, un sistema de cuatro dimensiones. A los físicos no les gusta el tiempo dado un número, porque puedes pedir esos cuatro como quieras. La teoría M consiste en muchas más dimensiones, pero hay un límite parcialmente cerrado entre el espacio-tiempo y el resto. Es por eso que los universos no chocan de ninguna manera obvia. Si el universo fuera un sistema completamente abierto, sería muy diferente.

4D no se “parece” a nada que pueda ver, porque sus ojos son solo 3D. Para imaginar 4D, visualice las 3 líneas que convergen en ángulo recto en la esquina de un cubo. Ahora agregue una cuarta línea en ángulo recto a TODOS esos. No muchos pueden hacer esto.

En física matemática, a menudo utilizamos más que las 3 dimensiones físicas. Algunos ven esto como pura abstracción matemática, otros (como yo) intentan dar un sentido físico a esas dimensiones adicionales. Entonces entiendes que no tiene que haber, ni habrá, un consenso sobre cuáles son esas “dimensiones adicionales” a menos que te refieras a un aspecto específico de la física.

Para trabajar con relatividad especial y general, tratamos el tiempo como la 4ta dimensión. Esto no esta cambiando.

Para la teoría de cuerdas y la teoría M, utilizamos 10 u 11 dimensiones de ESPACIO. Fosos de estos están acurrucados tan fuertemente que no son observables incluso para los mejores microscopios. Las partículas existen como resonancias en las vibraciones de cuerdas, bucles o membranas en este espacio n.

Una de las teorías que he estudiado reduce todo el estado del universo a un solo punto en el espacio multidimensional (paramétrico). En ese espacio, hay una dimensión para cada número cuántico de cada partícula en el universo, en algún lugar alrededor de 10 ^ 64 dimensiones. El movimiento de este punto refleja la evolución de todo el universo.

En topología hay un estudio de objetos simétricos, como el triángulo, el cubo, el hexaedro, el icosaedro, etc. Este estudio no se limita a 3 o 4 dimensiones. Un descubrimiento sorprendente es la existencia de algo llamado “conjunto de monstruos”, un objeto que existe en aproximadamente 163,000 dimensiones. El conjunto de simetrías que muestra este objeto resulta útil en la física de partículas.

Hasta donde yo sé, los científicos no están tratando de abolir la idea de que el tiempo es una cuarta dimensión. Pero el término 4th Dimension es usado, por diferentes personas, para significar dos cosas muy diferentes.

Un significado es como una dimensión en la lista x, y, z, t, en la que se necesitan cuatro coordenadas para especificar completamente un evento. En este sistema, el tiempo es radicalmente diferente del espacio, como lo demuestra la separación invariante relativista x ^ 2 + y ^ 2 + z ^ 2 – c ^ 2 * t ^ 2. Si bien x, y, z y t son necesarios para calcular la separación, t obviamente se trata de manera muy diferente.

El otro significado es como una cuarta (o más alta) dimensión espacial , similar en comportamiento a x, y y z, tan diferente del tiempo como son, y por alguna razón imperceptible para nuestros instrumentos actuales. La teoría de Sting dice que puede haber media docena de tales dimensiones espaciales adicionales, en las que el universo está envuelto en una distancia tan pequeña que no podemos medirlo. Hasta el momento, no hay evidencia de tales dimensiones, pero no hay razón por la que no puedan existir.

Entonces, cuando alguien habla de una cuarta dimensión, es esencial que determine cuál de estos dos significados bastante incompatibles está usando.

Suposiciones erróneas. Para algunos propósitos, es útil pensar en el tiempo como si fuera lo mismo que una de las dimensiones del espacio. Pero difiere en muchas otras formas, especialmente en ser unidireccional.

Me dijeron que había un matemático que podía imaginar el espacio de la cuarta dimensión.

Personalmente, me imagino que tengo muchas posibilidades de imaginar el espacio de la cuarta dimensión como los habitantes de Edwin Abbott.
‘Flatland’ bidimensional podría imaginar el tercero.

¡Es un gran libro para ayudarlo a entender cuán indignante puede ser una dimensión extra!

Disfrutar

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