¿Por qué hay tanta ambigüedad con respecto al número total de dimensiones en las que vivimos?

Gracias por el A2A.

Estoy bastante de acuerdo con Akshay Kulkarni sobre las dimensiones …

Ahora, las dimensiones que he escuchado / leído son 3 (básicas si ignoramos el tiempo), 4, 10, 11 y 26.

Trataré de explicar todas las dimensiones en orden creciente ……

Las 3 dimensiones básicas en el espacio son x, y y z, que son más conocidas por todos: de un lado a otro, de un lado a otro, de arriba a abajo.

Ahora, considerando el tiempo como la cuarta dimensión, Albert Einstein dio una maravillosa explicación de la gravedad. Usando la tela del espacio-tiempo, explicó, lo que Sir Isaac Newton no pudo explicar: ¿cómo funciona la gravedad?

Entonces, cuando Einstein dio la Teoría General de la Relatividad, se explicaron la mayoría de las cosas de rango cósmico: las estrellas, las galaxias y todas esas cosas. También había otra teoría en ese momento llamada la teoría cuántica que explicaba la mayoría de las cosas de menor tamaño de átomos y núcleo. La teoría de la relatividad general de Einstein se centró principalmente en la gravedad y el tiempo, mientras que la teoría cuántica era una unificación de fuerza nuclear fuerte – fuerza entre protones y neutrones en el núcleo, fuerza nuclear débil – fuerza que causa radiación y fuerza electromagnética.

Ahora, en ese momento, Karl Schwarzschild encontró la solución de la relatividad general que se caracterizó por ser un agujero negro. Ahora, como sabemos, un agujero negro es algo que tiene una cantidad enorme / gigantesca de masa en un volumen muy pequeño / pequeño que dobla tanto el espacio-tiempo que ni siquiera la luz puede escapar (por supuesto, una vez que cruza el horizonte de eventos). Entonces, el problema era: ¿qué leyes serían aplicables a los agujeros negros? ¿La teoría general de la relatividad debido a la enorme fuerza gravitacional o la teoría cuántica debido a su pequeño tamaño?

Para esto, los físicos de todo el mundo intentaron desarrollar una teoría basada en la unificación de ambas teorías: la teoría general de la relatividad y la teoría cuántica. Después de mucho tiempo, a los físicos se les ocurrió la teoría de cuerdas. En la teoría de cuerdas, la idea básica es que cada partícula consiste en una cuerda en su corazón y el patrón con el que vibra la cuerda constituye lo que realmente es la partícula. La cuerda sería como una guitarra / violín (perdóname si estoy equivocado, ya que no soy bueno con los instrumentos musicales) que puede vibrar y producir diferentes sonidos. Entonces, con diferentes vibraciones, la característica de las partículas sería diferente.

Ahora, la teoría de cuerdas propuso 6 dimensiones adicionales, que si sumamos a las 4 dimensiones anteriores, da el total a 10. Entonces, la pregunta básica era, ¿por qué 6 dimensiones adicionales y si hay 6 dimensiones adicionales, dónde están ubicadas? ?

Tomando una pregunta a la vez y mirando la primera, la cuerda necesita grados de libertad para vibrar. Y cada grado de libertad requiere una dimensión. Entonces 6 grados de libertad requieren 6 dimensiones.

Hablando de lo posterior, tomemos un ejemplo de una hormiga en un cable delgado. La hormiga puede moverse hacia adelante y hacia atrás en el cable, así como en sentido horario y antihorario en el cable. Entonces, desde el nivel de hormigas, tiene una dimensión adicional de sentido horario y antihorario. Entonces, ahora si consideramos la tela del espacio-tiempo y si vamos a un nivel muy muy microscópico, entonces hay estos anillos, tal como se muestra en la figura a continuación, sobre los cuales las cuerdas pueden moverse. Entonces, después de todo, hay una dimensión extra.

Ahora, combinando las seis dimensiones de la teoría de cuerdas, la imagen se vería así para que la cuerda vibre en las 6 direcciones.

Ahora, había un problema con la teoría de cuerdas. El problema era que en realidad había 5 teorías de cuerdas en lugar de una teoría universal. Cada uno tenía algo diferente. Una teoría sugirió que la cuerda es redonda, la otra sugirió que la cuerda tiene dos puntos finales. Incluso una de las teorías sugirió que en realidad hay 26 dimensiones.

Luego vino Edward Witten, quien en una conferencia en una universidad en el sur de California (no estoy seguro sobre el lugar), unificó las 5 teorías en 1 teoría y explicó que las 5 teorías son una y la misma que mirar en 5 diferentes imágenes en espejos de un objeto, obtenemos 5 teorías diferentes de la misma teoría. Llamó a esa teoría como M – teoría. Nadie (incluso Edward Witten) sabe lo que realmente significa M, pero en su mayoría puede representar la teoría del Misterio, la Magia o la Matriz.

Ahora, esta teoría sugerida por Edward Witten, sugirió una dimensión extra, la 11ª dimensión, The BRANE, derivada de la membrana. La brana es en realidad un tipo de estructura similar a una membrana que puede ser tan pequeña como una cuerda o incluso más pequeña y tan grande como una galaxia. Ahora, según la teoría M, se puede considerar que cada galaxia está en una brana, y la galaxia paralela en otra brana. Por lo tanto, podría ser posible que otra galaxia esté a solo unos milímetros de nosotros, pero no podemos llegar a esta galaxia ya que está en una membrana diferente, en una dimensión diferente.

La fuerza gravitacional es una fuerza muy muy muy débil en comparación con la fuerza electromagnética. Pero la fuerza gravitacional puede actuar sobre dos membranas diferentes y podríamos sentir la fuerza gravitacional de diferentes branas. Entonces, tal vez en el futuro podamos comunicarnos en diferentes branas / universos paralelos utilizando ondas gravitacionales.

Esto es todo lo que puedo decir sobre las dimensiones …

Todo esto es ciencia o ciencia ficción, nadie lo sabe … Como estas son las cosas que no se prueban experimentalmente.

Cualquier sugerencia / corrección es bienvenida …… ..

Gracias por la A2A
Bueno, definitivamente no es 3. Hay 4 dimensiones observables al menos. Son las tres dimensiones en el espacio y una dimensión en el tiempo.

Los primeros teóricos de cuerdas sugirieron que hay 11 dimensiones porque eso explicaría matemáticamente ciertos matices en la teoría de cuerdas.

Más tarde, se sugirió una nueva teoría construida sobre la teoría de cuerdas llamada Teoría M que explicaba muchas cosas que la teoría de cuerdas temprana no podía. Pero para que las matemáticas en la teoría M tuvieran sentido, tenía que haber 26 dimensiones.

Sin embargo, el problema es que la teoría de cuerdas solo se basa en las matemáticas y no se puede probar experimentalmente. De ahí la confusión.