¿Cuántas dimensiones existen?

Muy Interesante México | Preguntas y Respuestas 10/08/17

Crédito foto: NASA/JPL-Caltech

¿Cuántas dimensiones existen?

Pídele a alguien que nombre cada dimensión que conocen y que probablemente enliste lo siguiente: longitud, ancho y profundidad. También pueden agregar tiempo si están pensando fuera de la caja tridimensional.

Pero preguntar a un teórico de cuerdas, "¿Cuántas dimensiones hay?" Suscitaría una respuesta muy diferente. De acuerdo con esta rama de la física teórica, hay al menos 10 dimensiones del espacio, la mayoría de las cuales son imposibles de percibir para los seres humanos.

Las dimensiones son las métricas que los físicos usan para describir la realidad. Suena extenso, ¿verdad?

Comencemos con las tres dimensiones que la mayoría de la gente aprende en la escuela primaria. Las dimensiones espaciales - anchura, altura y profundidad - son las más fáciles de visualizar. Una línea horizontal existe en una dimensión porque sólo tiene longitud; un cuadrado es bidimensional porque tiene longitud y ancho. Añada profundidad y obtenemos un cubo, o una forma tridimensional.

Estas tres coordenadas se utilizan para señalar la ubicación de un objeto en el espacio. Pero el espacio no es el único plano en el que existimos; también existe en el tiempo, que es donde entra la cuarta dimensión. Una vez que conocemos la altitud, longitud, latitud y posición en el tiempo de un punto, tenemos las herramientas necesarias para trazar su existencia en el universo como lo conocemos.

Pero algunos físicos que se suscriben a la teoría de cuerdas argumentan que hay más en la realidad que el universo observable. La teoría de cuerdas, también conocida como "teoría de supercuerdas", pretende unificar dos teorías principales que describen cómo funciona el universo: la relatividad general (que se aplica a objetos muy grandes) y la mecánica cuántica (que se aplica a los muy pequeños).

En un universo de cuatro dimensiones, esta teoría no sería posible, pero una vez que los científicos modificaron la matemática para incluir 10 dimensiones -11 incluyendo el tiempo - sus ecuaciones funcionaron.

Tras llegar a una teoría que depende de la existencia de 10 dimensiones espaciales, entonces los teóricos de cuerdas tenían la tarea de explicar dónde se estaban escondiendo esas nuevas dimensiones. Su respuesta: son tan reales como las "grandes" dimensiones que podemos ver, pero las dimensiones adicionales están enroscadas tan fuertemente que son demasiado pequeñas para que las notemos directamente.

Nuestra comprensión básica de la física hace que esto sea difícil de procesar, pero el teórico de cuerdas Brian Greene hace un gran trabajo al enmarcar el concepto en términos que la mayoría de la gente puede entender. En su TED Talk de 2005, Greene compara estas dimensiones invisibles con los cables conectados a los postes telefónicos: desde una ventana, un cable parece una línea unidimensional. Pero si lo estudiáramos de cerca veríamos que el cordón es en realidad redondo, lo que lo hace tridimensional. Ninguna analogía que compara dimensiones no observables con objetos en el mundo observable puede ser perfecta, pero esto ilustra cómo algo tan fundamental para la realidad podría estar ocultándose a plena vista.

La teoría de cuerdas declaré que debe haber al menos 10 dimensiones de espacio más una para el tiempo, pero hay físicos que discuten que hay más.

Algunos postulan un universo compuesto de 11 dimensiones espaciales. Pero para realmente volar la mente de alguien cuando te pregunte cuántas dimensiones hay, di que 26: ese es el número mágico de acuerdo con la teoría de cuerdas bosónicas y es lo más alto que los físicos convencionales están dispuestos a llegar por el momento.

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