Entrar en el espacio de cuatro dimensiones para lograr viajar
En el tiempo y espacio en el que vivimos existen muchos espacios de diferentes dimensiones. Einstein propuso una vez la idea del espacio de 11 dimensiones, creyendo que los seres humanos sólo estamos en un espacio tridimensional. Y los científicos han estado buscando ansiosamente los secretos del espacio de cuatro y cinco dimensiones. Esto se debe a que los científicos creen que el espacio de cuatro dimensiones puede no tener el concepto de tiempo, mientras que el espacio de cinco dimensiones puede no tener el concepto de espacio. Esto muestra que si los humanos entran en el espacio de cuatro dimensiones, pueden viajar libremente a través del pasado. y el futuro!
Los científicos están ansiosos por abandonar el espacio tridimensional.
Por supuesto, aunque podemos lograr viajar en el tiempo, todavía nos enfrentamos al problema de que si los humanos regresamos al pasado, no podemos hacer ningún cambio en el pasado, porque esto afectará el desarrollo futuro, y tal vez nosotros. ya no existirá. En este caso, poder viajar libremente a través del tiempo y el espacio no es necesariamente algo bueno. Entonces, ¿por qué los científicos están tan ansiosos por abandonar el espacio tridimensional?
De hecho, esto se debe a que los científicos creen que pueden captar la escala. Debido a que la vida humana es demasiado corta, solo unas pocas décadas, no hay tiempo suficiente para completar muchas de las cosas que quieres hacer. Por no hablar de si los humanos podrán desarrollarse en la Tierra en los próximos miles, decenas de miles o incluso miles de millones de años, pero ¿qué pasará en la Tierra en sólo 100 o 200 años? De hecho, los humanos no tienen forma de hacer predicciones completas. ¡Solo pueden dar una suposición razonable basándose en el desarrollo actual!
Pero si los humanos pudieran viajar a través del pasado y el futuro a voluntad, ¡el final sería diferente! Por ejemplo, antes de que ocurran grandes desastres como terremotos y tsunamis, podemos predecir con precisión y tomar medidas de evacuación y otras medidas para evitar violaciones de seguridad personal y de propiedad. Pensándolo de esta manera, ¿no crees que es “divertido” buscar viajes espaciales multidimensionales?
De hecho, en la década de 1980, los físicos querían desesperadamente unificar las cuatro fuerzas fundamentales del universo (gravedad, interacción fuerte, interacción débil y electromagnetismo) en una sola fuerza integral. Primero intentaron desarrollar la llamada supergravedad, pero tuvieron que abandonarla debido a una gran cantidad de resultados de investigación inconsistentes y predicciones no comprobadas. Otra teoría emergente es la teoría de cuerdas.
Esta teoría nació en los años 1970, pero fue en gran medida ignorada hasta los años 1980. En la década de 1980, la teoría volvió a ser popular y los físicos comenzaron a estudiarla seriamente. La teoría de cuerdas sigue siendo una de nuestras mejores suposiciones para comprender completamente el universo, pero según esta teoría, ¡el universo existe en 26 dimensiones! Por eso es extraño que los científicos sólo hayan tocado cuatro de ellas: las tres dimensiones intercambiables del espacio y la dimensión del tiempo descubierta hace un siglo.
Este absurdo ha preocupado a los filósofos y posteriormente a los físicos. Son demasiado curiosos para aceptar la realidad sin cuestionarla, quieren saber por qué la realidad es como es. Sin embargo, un artículo reciente publicado en European Physics Letters parece revelar por qué nuestro universo sólo puede existir en cuatro dimensiones.
Mirando a lo lejos, las dimensiones dejan de existir. Las dimensiones sólo aparecen cuando miramos un objeto de cerca. Cuando se mira desde una distancia considerable, una hoja de papel parece unidimensional. Sin embargo, a medida que nos acerquemos, estos cuatro aspectos aparecerán gradualmente frente a nosotros. Ahora, a medida que nos acercamos, descubrimos la tercera dimensión: la profundidad.
Es un poco difícil pensar en la cuarta dimensión, pero a medida que los científicos profundicen más y más, aparecerán dimensiones nuevas o superiores. Como una cebolla, las dimensiones tienen varias capas. Existe la hipótesis obvia de que todas las dimensiones prevalecieron una fracción de segundo después del Big Bang, pero por alguna razón el universo decidió expandirse solo las primeras cuatro dimensiones. ¡Los físicos sospechan que otras dimensiones están curvadas y enrolladas en el espacio de singularidad!
Entonces ¿por qué hay sólo cuatro dimensiones? La segunda ley de la termodinámica prohíbe la expansión en otras dimensiones y es una ley fundamental del universo. El universo naciente estaba lleno de radiación y densidad de energía libre de Helmholtz (la cantidad termodinámica que ejerce presión sobre el espacio).
Apenas unos segundos después del Big Bang, cuando el universo se enfrió instantáneamente, la densidad de Helmholtz alcanzó su máximo, y el universo inmediatamente "se congeló".
En esta etapa, el universo, que alguna vez existió en todas las dimensiones que pensábamos que existían, ahora está limitado a solo cuatro de ellas. La única forma en que nuestro universo podría expandirse a más dimensiones es si existiera por encima de una temperatura crítica, una temperatura infernal que seguramente se habría enfriado apenas un segundo después de su creación.
Lo que descubrieron los físicos es similar al cambio de fase del agua. La única manera de que un bloque de hielo se convierta en agua líquida es calentándolo. Aunque esta teoría no ha recibido mucha atención hasta hace poco, el principio que impulsó a los científicos a resolver este dilema es el principio antrópico.
Según el principio antrópico, si hubiera diferencias en el universo no existirían especies inteligentes que cuestionaran su estructura.
La segunda ley de la termodinámica explica principalmente por qué el tiempo sólo se mueve en una dirección, lo que los científicos llaman "hacia adelante". La ley predice que la dirección del tiempo y el desorden en el universo son la misma. Sin embargo, este razonamiento es incompleto.
Así como la entropía parece estar aumentando, también lo hace el tiempo, ya que el universo todavía se está expandiendo, lo que favorece el surgimiento de vida inteligente. Experimentamos el universo sólo en un espacio de cuatro dimensiones, porque sólo el predominio del espacio de cuatro dimensiones es propicio para el comienzo y el mantenimiento de la vida inteligente.
Si el universo fuera bidimensional, los seres vivos no se moverían. Las complejas formas en que se digieren y descomponen los alimentos o en que la sangre circula por el cuerpo no son posibles en un cuerpo humano bidimensional. Luego, propone y examina por qué hay cuatro especies inteligentes en el universo, pero simplemente no existen.
De hecho, los propios seres vivos, incluso los más simples, se extinguirían porque la Tierra ya no podría girar alrededor del Sol. La fuerza de la gravedad se cuadruplica a medida que se duplica la distancia entre dos objetos, pero se quintuplica en cinco dimensiones y seis veces en seis dimensiones. En un universo de dimensiones superiores, es posible que la Tierra no pueda alcanzar una órbita estable alrededor del Sol, por lo que los seres vivos morirán congelados.
Quizás la compresión gravitacional y la expansión del gas que formó el Sol sean diferentes en dimensiones superiores, como ocurren en cuatro dimensiones. Quizás el propio sol colapse prematuramente en un agujero negro. Incluso los átomos en dimensiones superiores no se unen para formar moléculas complejas y, por tanto, vida compleja.
Los científicos están ansiosos por acceder a la cuarta dimensión, que podría resolver antiguos misterios de nuestra especie. Esto también es muy esclarecedor para los físicos, porque representa un gran salto adelante en la búsqueda de la humanidad por unificar las cuatro fuerzas fundamentales y, en última instancia, representa la comprensión de la humanidad sobre cómo nació el universo, cómo se desarrolló y hacia dónde podría ir.
En primer lugar, los científicos no están tan ansiosos por entrar en el espacio-tiempo de cuatro dimensiones como dijo el autor de la pregunta, porque vivimos en un espacio-tiempo de cuatro dimensiones.
Einstein creó la teoría de la relatividad, que unificaba el tiempo y el espacio. El tiempo unidimensional y el espacio tridimensional se convirtieron en un espacio-tiempo cuatridimensional continuo. Entonces, si hay una dimensión más, como una dimensión superior del espacio, ¿cómo será el universo espacio-temporal de cinco dimensiones? ¿O cómo sería el espacio de cuatro dimensiones?
Actualmente nadie sabe cómo es el espacio de cuatro dimensiones, ni siquiera la existencia de un espacio de alta dimensión. Pero en teoría, la cuarta dimensión puede existir y podemos utilizar analogías de baja dimensión para inferir cómo debería ser el espacio-tiempo de cinco dimensiones.
Un punto sin tamaño es un espacio de dimensión cero, una línea recta compuesta por innumerables puntos es un espacio unidimensional, un plano compuesto por innumerables líneas rectas es un espacio bidimensional, y un sólido compuesto de innumerables planos es un espacio tridimensional. Por analogía, un supercuerpo compuesto de innumerables objetos tridimensionales es un espacio de cuatro dimensiones. Comparado con el espacio tridimensional, además de las tres dimensiones de largo, ancho y alto, existe una cuarta dimensión que no podemos percibir.
Entonces, si existiera un espacio de cuatro dimensiones, ¿cómo serían las criaturas en la vida? ¿Qué pasaría si los humanos entraran en un espacio de tan altas dimensiones?
Para un espacio de cuatro dimensiones, puedes consultar la botella de Klein. A diferencia de las botellas en el espacio tridimensional, las botellas de Klein no tienen el concepto de interior y exterior, porque la cuarta dimensión conecta el "interior" y el "exterior" en el campo de visión biológico tridimensional. Si hay una mosca, puede volar directamente desde el "exterior" al "interior" de la botella de Klein y puede viajar a través de la cuarta dimensión sin pasar por la botella.
Sin embargo, las criaturas tridimensionales como los humanos pueden no sobrevivir en el espacio de cuatro dimensiones. Porque como criatura tridimensional, su estructura corporal es solo tridimensional y el cuerpo no tiene soporte en la cuarta dimensión, por lo que el interior del cuerpo quedará directamente expuesto a través de la cuarta dimensión, por lo que no puede sobrevivir normalmente.
Si hay criaturas de cuatro dimensiones, pueden ver directamente el interior del espacio tridimensional a través de la cuarta dimensión.
Si alguien está en una habitación cerrada, una criatura de cuatro dimensiones puede transferir directamente a la persona en la habitación al exterior de la habitación a través de la cuarta dimensión sin atravesar las puertas, ventanas u otros pasajes de la habitación. Esto es increíble. nosotros en el espacio tridimensional de.
Como se muestra en la imagen de arriba, imagina que podemos transferir directamente las criaturas bidimensionales (si existen) en el círculo al exterior del círculo a través de la tercera dimensión.
Además, debido a las dimensiones adicionales, las criaturas de altas dimensiones pueden ver directamente nuestro proceso desde el nacimiento hasta la muerte, y lo que sucede en el espacio y el tiempo de cuatro dimensiones es en realidad la evolución del espacio tridimensional en el eje del tiempo unidimensional. Se puede decir que lo que vemos en cada momento en el espacio tridimensional es una "sección" tridimensional de las cosas en cada momento en el espacio de cuatro dimensiones.
Según la teoría M, la dimensión espacio-temporal en el universo alcanza 11 dimensiones, pero sólo podemos percibir 4 de ellas. Las otras 7 dimensiones están muy curvadas y no podemos percibirlas. Sin embargo, esto es sólo una especulación teórica y actualmente no existe evidencia experimental.