¿Cuál es la estructura de los objetos de cuatro y cinco dimensiones? ¿Pueden observar personas tridimensionales?

Vea cómo se definen las dimensiones.

Si la cuarta dimensión es el espacio-tiempo y la quinta dimensión es el espacio, es decir, Einstein propuso que el universo es un “espacio-tiempo cuatridimensional” compuesto de espacio y tiempo. En 1926, el físico matemático alemán Theodor Kaluza añadió otra dimensión espacial al espacio-tiempo de cuatro dimensiones, es decir, añadió una quinta dimensión.

Si la cuarta dimensión es el espacio, entonces la quinta dimensión también es el espacio, lo que significa que hay dos dimensiones espaciales más de las que tenemos. Nos ven como nosotros vemos a las criaturas unidimensionales (líneas, sólo espacio antes y después). Las dimensiones son tan diferentes que incluso la macroestructura de cuatro dimensiones sigue siendo una especulación en la actualidad (solo podemos ver la proyección de objetos de cuatro dimensiones en un espacio tridimensional, formas que cambian constantemente), y la de cinco dimensiones probablemente solo sea en la investigación teórica.

Entonces, pase lo que pase, la quinta dimensión tiene al menos una dimensión espacial más que nosotros, las personas tridimensionales. La siguiente discusión usa dimensiones como espacio:

Cuando un objeto tridimensional pasa a través de un espacio unidimensional, no importa cuál sea su forma original, solo puede ser una línea sobre una línea (unidimensional espacio), y la longitud cambia, es decir, se dice que el espacio unidimensional solo puede acomodar este bit de información y no se puede recibir demasiada información. Las criaturas unidimensionales (si las hay) sólo ven una línea de diferentes longitudes. Si tienen un concepto bidimensional, entonces no pueden decir si se trata de una proyección biológica bidimensional o tridimensional, o incluso. peor. Altas dimensiones.

De la misma manera, cuando una criatura de cinco dimensiones se proyecta sobre una superficie tridimensional, no podemos decir si es una criatura de cuatro dimensiones o una dimensión superior, porque las tres dimensiones limitan la entrada. de información de alta dimensión. Por lo tanto, no importa cómo adivinemos acerca de las criaturas de cinco dimensiones, no podemos obtener una imagen completa desde una perspectiva de baja dimensión. Pero a través de una dimensión, como un simple espacio de objetos de cuatro dimensiones, todavía existe cierta posibilidad de especulación.

En la teoría científica, existen altas dimensiones a escalas microscópicas (al menos diez órdenes de magnitud más pequeñas que los electrones), pero sólo se limitan a la investigación teórica. Por ejemplo, el espacio "Calabi-Yau", la teoría de cuerdas, etc. Pero es difícil de observar en la actualidad.

1. Espacio "Calabi-Yau"

El espacio Calabi-Yau, denominado espacio "Calabi-Yau", se refiere a un espacio acurrucado de alta dimensión en un espacio cerrado. Campo inmaterial. La fuerza gravitacional de la materia existe. Esta teoría es una teoría adivinada por los científicos. Tiene seis dimensiones.

No existe un modelo fijo de este espacio de seis dimensiones que pueda visualizarse en un ordenador, y no existe una forma en la que todos los físicos puedan estar de acuerdo.

Sin embargo, los científicos creen que estas dimensiones adicionales están agrupadas en una estructura espacial llamada "Calabi-Yau". El radio del espacio "Calabi-Yau" es inferior a una milmillonésima de milmillonésima de metro. , ¡sólo una milmillonésima parte del radio de protones y neutrones! No hay forma de inspeccionarlo, y mucho menos de entrar para ver qué está pasando.

Es casi imposible describir el espacio Calabi-Yau porque tiene seis dimensiones. Pero intentemos imaginar una imagen.

El espacio "Calabi-Yau" parece una bola de papel. Sin embargo, los giros y vueltas del espacio "Calabi-Yau" son extremadamente complicados. descripciones geométricas euclidianas tradicionales, que simplemente siguen una geometría más abstracta. Es difícil de entender desde una perspectiva tridimensional.

2. Teoría de cuerdas

La teoría de cuerdas es una rama de la física teórica Un punto básico de la teoría de cuerdas es que las unidades básicas de la naturaleza no son electrones, fotones, neutrinos y quarks. Estas partículas puntuales son, en cambio, "cadenas" lineales muy pequeñas (incluidas las "cadenas abiertas" con puntos finales y las "cadenas cerradas" o cadenas cerradas en forma de círculo). Las diferentes vibraciones y movimientos de las cuerdas producen diversas partículas básicas. La energía y la materia se pueden convertir, por lo que la teoría de cuerdas no prueba que la materia no exista.

El modelo físico teórico cree que la unidad más básica de toda la materia es una pequeña "cadena de energía". Las partículas básicas tan grandes como galaxias interestelares y tan pequeñas como electrones, protones y quarks están hechas de esto. Está compuesto por "líneas de energía" que ocupan espacio y tiempo bidimensionales. En la traducción china, generalmente se traduce como "cadena". La teoría de supercuerdas puede resolver problemas relacionados con los agujeros negros.

La escala de las cuerdas en la teoría de cuerdas es muy pequeña, y los principios básicos que gobiernan sus propiedades predicen la existencia de varios objetos de mayor escala, similares a películas delgadas. Estos últimos se denominan simplemente "branas". "

Intuitivamente hablando, el universo en el que vivimos puede ser una brana D3 en un espacio y tiempo de 9+1 dimensiones. La teoría de cuerdas es actualmente la teoría más prometedora que unifica las partículas fundamentales de la naturaleza y cuatro fuerzas que interactúan.

Además, el término "teoría de cuerdas" se refiere a la teoría de cuerdas de Bose que originalmente incluía el espacio de 26 grados, y a la teoría de supercuerdas que añadió la supersimetría. En la comunidad física reciente, "teoría de cuerdas" generalmente se refiere a "teoría de supercuerdas", mientras que para facilitar la distinción, la anterior "teoría de cuerdas de Bose" se denomina por su nombre completo. En la década de 1990, Edward Witton propuso una teoría M con un espacio de 11 grados. Él y otros estudiosos encontraron pruebas sólidas que demostraban que muchas versiones diferentes de la teoría de supercuerdas en ese momento eran en realidad el resultado de diferentes condiciones de establecimiento de límites de la teoría M. Estos descubrimientos condujeron a la segunda innovación de la teoría de supercuerdas.