¿Es posible que haya realmente un número infinito de dimensiones? Si no, ¿por qué?

Me gusta mucho la respuesta de David Joyce de que “en matemáticas, todo lo posible existe”. En algunos mapas antiguos que mostraban partes de la Tierra que se sabía que existían, pero ninguna persona “civilizada” que había ido allí había regresado (por alguna razón), por lo que los mapas contenían una frase equivalente a “allí … habrá dragones”. (Que también es cómo comienzan las religiones, pero esa es una discusión diferente.) El punto que estoy haciendo es que no podemos saber lo que no sabemos.

Hay un dicho muy irónico que dice: “Es un hombre muy sabio que sabe lo que no sabe”. Es prudente no suponer que sabe más de lo que realmente sabe, y reconocer que por mucho que haya aprendido y piense que sabe, siempre hay una gran cantidad de información y conocimiento disponible para obtener de la información que supera con creces conocimiento de cualquier persona. Solo como ejemplo, nadie sabe cuántos planetas hay en la galaxia de Andrómeda.

La afirmación del profesor Joyce de que si es posible que exista (en Matemáticas) es un polo opuesto a mi propio sistema de creencias fundamental que solo tiene una “creencia”. Esa creencia es que “nada” existe. Eso no quiere decir que no exista, de que ninguna de las cosas que damos por sentado tiene existencia real. Lo que dice la creencia es que hemos desarrollado un concepto de “nada” y “nada” que es un resumen para el cual no tenemos ningún ejemplo, excepto como concepto. Sin embargo, el concepto existe porque el concepto existe.

De manera muy similar, no podemos saber cuántas dimensiones existen a menos que habitamos una realidad que consiste en un número infinito de dimensiones. Del mismo modo que nosotros, los simples humanos, estamos atrapados (al menos por el momento) en una dimensión en la que solo existen 3 dimensiones (el tiempo no es una dimensión, es solo un efecto secundario de la distancia, pero esa también es otra discusión) para que Es todo lo que podemos observar. Entonces, lo opuesto es que solo los seres que habitan en un universo en el que hay un número infinito de dimensiones pueden saber con certeza que existe un número infinito de dimensiones.

Ah, pero si combinamos las matemáticas del profesor Joyce, “si es posible, existe” con mi “nada existe”, llegamos a un lugar donde vivimos que tiene dimensiones infinitas porque hemos concebido un lugar que tiene dimensiones infinitas. Nadie puede probar que no existe porque existe como un concepto, y como “nada” es infinito.

Probablemente ese no sea el tipo de respuesta física que estaba buscando, pero tampoco es irrelevante aquí la conceptualización de “infinito”. “Infinito” no es un número racional, no es un número “real”, es un número completamente “artificial” que también existe solo como un concepto, que solo es realmente útil en el pensamiento abstracto ya que representa una cantidad que no puede ser conocido.

Bueno, así es como lo concibo de todos modos.

Sinceramente,
Stafford “Doc” Williamson

En matemáticas, todo lo que existe es posible. Pero estás pidiendo más que eso. Te estás preguntando: ¿hay algún tipo de ciencia en la que se deban considerar infinitas cosas dimensionales?

(Es posible que se pregunte si hay un número infinito de dimensiones físicas, en lugar de las 3 dimensiones espaciales y 1 de tiempo, pero no lo dijo explícitamente, por lo que estoy interpretando su pregunta de manera más amplia).

Tomemos la música, por ejemplo, y consideremos los diferentes sonidos que hacen los instrumentos musicales. ¿Cómo podrías analizar eso? Puede tomar varios instrumentos diferentes, como flauta, violín, clarinete, trompeta, etc., y hacer que toquen una nota particular, digamos C central, luego analicen los sonidos producidos. Cada uno tiene una forma de onda diferente.

Formas de onda de Sam Stueckle’s Practice Set 58


Estas formas de onda son combinaciones lineales de las ondas sinusoidales básicas, es decir, armónicos de la onda sinusoidal C media.

Fuente de la imagen: armónicos y frecuencia armónica en circuitos de CA

Este es el análisis de Fourier. Cada forma de onda periódica es una combinación lineal de los armónicos. Está el fundamental, que es el primer armónico, está el segundo armónico al doble de la frecuencia, el tercero, el cuarto e infinitamente más.

Una onda de diente de sierra es la suma de todos los armónicos.

Una onda cuadrada es la suma de los armónicos impares.

La C central de cada instrumento es una combinación lineal diferente de los armónicos infinitos de C. El número de dimensiones es el número de armónicos diferentes de C.

Entonces, sí, hay aplicaciones en la ciencia en las que un número infinito de dimensiones son útiles.

Es posible que no haya dimensiones en absoluto …

Suponiendo que se trata de dimensiones de espacio-tiempo, estos conceptos se descomponen cuando se consideran en límites extremos (por ejemplo, universos hipotéticamente pequeños con una pequeña cantidad de partículas) en el que el espacio y el tiempo simplemente dejan de tener sentido y se vuelven más obvios como ‘interpretaciones’ de cambios de estado. Esto tiene profundas consecuencias filosóficas para nuestro universo, ya que puede haber una “realidad” debajo de la que experimentamos que funciona de manera completamente diferente. Por lo tanto, el número de dimensiones “reales” puede estar sujeto a interpretación.

Según la hipótesis de Davies, dieciséis es el máximo. Este número es necesario para describir la nada absoluta de la que se deriva todo. Necesitamos doce para describir nuestro universo, del cual solo podemos sentir los cuatro que observamos porque nuestro cerebro no ha evolucionado para reconocer a los demás.

No puede haber más que esto porque hay cuatro cuartos raíces de uno, uno para cada dimensión observada. ¿Confundido o intrigado? Para una mejor comprensión de esto, lo remito a la ‘Hipótesis de Davies’, una serie de charlas breves sobre You Tube, que pueden explicar con más detalle cómo funciona todo. Con este enfoque podemos entender lo que se entiende por el tiempo “presente”.

En matemáticas, todo lo que existe es posible. Pero estás pidiendo más que eso. Estás preguntando: ¿hay algún tipo de ciencia en la que se deban considerar las cosas de dimensiones infinitas?

En la mecánica cuántica, el espacio vectorial de los kets suele ser infinitamente infinito. A este espacio vectorial lo llamamos espacio de Hilbert. Suponemos que cualquier estado físico puede ser descrito por un ket en el espacio de Hilbert. Notación de sujetador

En matemáticas hay muchos ejemplos de espacios vectoriales con dimensiones infinitas, por ejemplo, el conjunto de funciones continuas de los números reales sobre sí mismos, [matemática] f: \ R \ to \ R [/ matemática], o el conjunto de polinomios de una sola variable con coeficientes reales, [math] \ R \ left [x \ right] [/ math].

En física, normalmente se evitan los infinitos reales, y parece poco probable que un número infinito de dimensiones espaciales sea un modelo útil de la realidad. Sin embargo, es posible crear un modelo con dimensiones infinitas, casi todas infinitasimales o que suman asintóticamente para dar medidas finitas de distancia entre [math] \ infty [/ math] -D puntos en el espacio: una propiedad que probablemente sea ¡Necesario para la realidad física!

Supongo que todo es posible en algún lugar del multiverso infinito. En el nuestro no tenemos conocimiento empírico de nada más que nuestro familiar espacio / tiempo de cuatro dimensiones. La teoría de cuerdas necesita algo así como 11 dimensiones, pero aún no ha producido predicciones comprobables.

En matemáticas sí, Hilbert Space por ejemplo.

http://en.m.wikipedia.org/wiki/H

Aunque en el mundo real el término “infinito” carece de sentido, no es algo que podamos medir.
La teoría de cuerdas necesita al menos 11 dimensiones pero, hasta donde yo sé, no establece un límite superior.
Entonces es posible, supongo.

Solo una advertencia: Infinito no es un número, por lo tanto, decir “… número infinito de …” no tiene sentido. Entonces la respuesta a tu pregunta es no.” Por otro lado, ciertamente podría haber una cantidad increíblemente grande de dimensiones. 10, 11 y 15 son populares en este momento. Solo espera un tiempo, eso cambiará.

Usted apuesta. Una función real en un dominio infinito compacto es un vector cuya dimensión es igual a la cardinalidad del dominio. Hay un paso corto de una n tupla a una secuencia (que es una función en el entero) a una función en la recta numérica real. En cada paso estamos tratando con vectores.