¿Dimensiones o magnitudes en determinadas direcciones?
"Nota: No confundir con dimensiones alternas"
Para dar buena explicación, comencemos desde lo básico, lo cual seria en primer lugar entender que son la 1.ª, 2.ª y 3.ª dimensión. Teniendo en cuenta que hacemos referencias a dimensiones en la física y al mismo tiempo como punto de partida, poniendo como ejemplo la dimensión cero haciendo mención a la "Teoría de Cuerda" o no dimensión como un simple "Punto" en un espacio, que se encuentra estático y además de ser completamente "Adimensional" en un término geométricamente dado.
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| Punto en un espacio representando una dimensión 0 |
Ya que tenemos claro un ejemplo de la "Dimensión Cero", vamos con las demás definiciones.
Primera dimensión:
Tomamos el punto adimensional de nuestro ejemplo de dimensión
cero y se traza una trayectoria a un eje X, como resultado tendremos algo
"Unidimensional" con un punto de partida hasta otro extremo, tiene un largo o
longitud, lo cual se podría definir con un solo número o valor. Con derecha e
izquierda, pero carente de el arriba o abajo. Tenemos como resultado una línea recta limitada a 2 puntos ceros o dos "Dimensiones Cero"
Segunda Dimensión:
Para entender más fácil este concepto de segunda dimensión aquí, hagamos uso
de un plano cartesiano
en donde sea que tracemos la línea dentro de los ejes X o Y estaremos formando
formas, figuras o caracteres dentro de una segunda dimensión. Con ancho,
distancia(Longitud) y altura. Tenemos como resultado un cuadrado limitado a 4 líneas rectas o 4 "Segundas Dimensiones"
Tercera dimensión:
Se toma el mismo plano cartesiano como ejemplo, pero esta vez se llevara a
cabo agregarle un eje adicional. Le agregaremos el eje "Z" o una profundidad.
De esta manera tendremos un modelo tridimensional el cual luciría así. En
física este eje Z significaría según la teoría de la relatividad,
Espacio-Tiempo.
Tendríamos un cubo limitado a 6 cuadrados o 6 "Segundas Dimensiones".
Tendríamos en este ejemplo una especie de Hexaedro o un "Cubo" para ser más
exactos, algo a lo cual ya le podríamos atribuir características como "Ancho,
Altura y Profundidad". Esto aquí se queda dentro de un término llamado
"Espacio Euclídeo" o Geometría / Teoría Euclidiana lo cual apunta más a un
sentido matemático del asunto. Es la manera en como procesamos el espacio
físico en nuestro alrededor y por ende entendemos como funciona una 1.ª, 2.ª y
3.ª dimensión.
Pero... Partiendo desde el punto de vista presentado por la teoría de la
relatividad de Albert Einstein existe una cuarta dimensión, a la cual se
les relaciona con el espacio-tiempo en donde la gravedad juega un papel
importante también.
Concepto de la Cuarta Dimensión en física:
Albert Einstein en su famosa teoría de 1905 de la
"relatividad especial" también conocida como
"teoría de la relatividad restringida", habló por primera ocasión del
tiempo como una cuarta dimensión y como algo imprescindible para localizar
un objeto en el espacio y en un rato definido. E tiempo en la teoría de la
relatividad no es una dimensión espacial más, debido a que fijado un punto
del espacio-tiempo este podría ser no alcanzable a partir de nuestra postura
de hoy, dato que difiere de la concepción común de dimensión espacial.
En segundo parecer, el carácter intrínseco del espacio-tiempo y su
cuatridimensionalidad necesita un modo conceptualmente distinto de intentar
la geometría del mundo, pues una cuarta dimensión involucra un lugar plano
(bidimensional) que se curva en la teoría de la relatividad general por la
acción de la gravedad de la materia originándose la curvatura del
espacio-tiempo.
Nota: Tomar en cuenta también otras teorías haciendo referencia a la 4.ª
dimensión del espacio como son:
- Teoría de Cuerdas y/o Supercuerdas
- Teoría de Kaluza-Klein
las cuales hacen referencia a la existencia hipotética de más
de 20 dimensiones. No confundir con dimensiones alternas :)
Somos seres tridimensionales, por lo tanto entender la realidad y
comportamiento de una 1.ª, 2.ª y tercera dimensión, no se nos hace difícil,
sabemos de qué tratan. Pero, desde un punto de vista de un ser que sea de un
mundo bidimensional, la posible presencia de un ser tridimensional en su
realidad, sería hipotéticamente imposible de entenderse y se le podría casi
atribuir la personalidad de una clase de ente fuera del mundo que viven. ¿Y
qué mejor manera de dar un ejemplo de eso que no sea refiriéndonos a "Edwin Abbott Abbott "en su libro "Planilandia (Flatland)"?
Trata de un "ser cuadrado" que habita en un mundo de 2 dimensiones, como el
área de un trozo de papel y un día es visitado por un ser
tridimensional. El ser tridimensional es percibido por el
"cuadrado" como un ser aparentemente divino, debido a que puede colocar y
quitar objetos de una caja fuerte sin romperla ni abrirla (moviéndolos por
medio de su tercera dimensión), puede ver todo a partir desde el punto de
vista de 2 dimensiones, sea con la habilidad hasta de ver a través de las
paredes (puesto que ve "sobre" Planilandia), y plenamente invisible para los
pobladores de Planilandia, pues está "arriba" y una dimensión por encima de
ambas magnitudes en las que el cuadrado está atrapado.
De esta manera más o menos se podría explicar nuestras posibilidades de
darnos cuenta o percibir algo cuadrimensional.
Concepto de un Hipercubo o Teseracto (Geometría):
El Teseracto aunque limitado por 8 cubos es un ejemplo absoluto de este tema,
partiendo desde ambos campos de la física como la geometría.
Si nos viésemos teniendo contacto con una figura o ser de una cuarta dimensión
a simple vista solo lo pudiésemos percibir como algo tridimensional, pero a la
vez inexplicable aunque podremos percibir la sombra que proyecta tal ente.
Un Teseracto está supuesto a no cambiar de forma, sino que está en pleno
movimiento dentro del hiperespacio, sin embargo, pareciera desde nuestro punto
de vista que está cambiando de forma al nosotros verlo desde nuestra realidad
tridimensional, como cuando giramos un cubo el cual la forma que proyecta
cambia de forma, pero el cubo nunca lo hace.
Un Teseracto es la cuarta dimensión de un cubo, como mismo un cubo es la
tercera dimensión de un cuadrado.
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| Teseracto |
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| Dimensiones hasta un Teseracto |
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| Nido y estructura de un Teseracto |
Se puede conceptualizar como un cubo desfasado en la era, o sea, como la suma
de cada una de sus posiciones en todo el tiempo (entendido como una cuarta
dimensión). Desde luego, es imposible ver un hipercubo en la cuarta dimensión,
debido a que únicamente se verían los aspectos que tocan nuestro cosmos, de
esta forma que, con suerte, solo podría ser viable ver un cubo común solamente
en la situación de que el hipercubo toque el espacio 3D en forma paralela a
una de sus hipercaras.
En conclusión:
En física la 4.ª dimensión sería el espacio-tiempo, en geometría sería un Teseracto (8 Cubos u 8 Terceras dimensiones), en lo metafísico y cotidiano seria como tener alguna clase de experiencia religiosa o presenciar en el poco sentido de la palabra, algo divino.
Estaré luego cubriendo la teoría de cuerdas además de la explicación más reciente de la cuarta dimensión y el efecto cuántico de hall.
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