Un universo de 10 dimensiones

Un universo de 10 dimensiones
por Matt Williams

(Crédito: NASA)

Cuando alguien menciona "diferentes dimensiones," tendemos a pensar en cosas como universos paralelos -realidades alternas que existen en paralelo al nuestro, pero donde las cosas funcionan o sucedieron de forma diferente. Sin embargo, la realidad de las dimensiones y la forma en que juegan un papel en el ordenamiento de nuestro Universo es realmente muy diferente de esta caracterización popular.

Para dividirlas, las dimensiones son simplemente las diferentes facetas de lo que percibimos como realidad. Estamos inmediatamente conscientes de las tres dimensiones que nos rodean a diario -las que definen la longitud, anchura y profundidad de todos los objetos en nuestros universos (ejes X, Y, y Z, respectivamente).

Más allá de estas tres dimensiones visibles, los científicos creen que pueden haber muchas más. De hecho, el marco teórico de la Teoría de Supercuerdas postula que el universo existe en diez dimensiones diferentes. Estos diferentes aspectos son los que gobiernan el universo, las fuerzas fundamentales de la naturaleza, y todas las partículas elementales que contiene.

La primera dimensión, como ya se ha señalado, es la que da la longitud (eje x). Una buena descripción de un objeto unidimensional es una línea recta, que sólo existe en términos de longitud y no tiene otras cualidades perceptibles. Añadida una segunda dimensión, el eje y (o altura), y se obtiene un objeto que se convierte en una forma de 2 dimensiones (como un cuadrado).

La tercera dimensión implica profundidad (el eje z), y da a todos los objetos un sentido de área y una sección transversal. El ejemplo perfecto de esto es un cubo, que existe en tres dimensiones y tiene una longitud, anchura, profundidad, y por lo tanto volumen. Más allá de estas tres se encuentran las siete dimensiones que no son inmediatamente evidentes para nosotros, pero que aún se puede percibir que tuvieran un efecto directo sobre el universo y la realidad tal como la conocemos.

Los científicos creen que la cuarta dimensión es el tiempo, que regula las propiedades de toda la materia conocida en un momento dado. Junto con las otras tres dimensiones, a sabiendas de una posición de los objetos en el tiempo es esencial para trazar su posición en el universo. Las otras dimensiones son donde las posibilidades más profundas entran en juego, y explicando su interacción con las otras es donde las cosas se ponen particularmente difícil para los físicos.

De acuerdo con la Teoría de Supercuerdas, la quinta y la sexta dimensiones son donde surge la noción de los mundos posibles. Si pudiéramos ver a través de la quinta dimensión, veríamos un mundo un poco diferente del nuestro que nos daría un medio para medir la similitud y diferencias entre nuestro mundo y otros posibles.

La línea de tiempo del universo, empezando por el Big Bang. De acuerdo con la teoría de cuerdas, este es sólo uno de muchos mundos posibles. (Crédito: NASA)

En la sexta, veríamos un plano de los mundos posibles, en donde podríamos comparar y posicionar todos los universos posibles que comienzan con las mismas condiciones iniciales como este (es decir, el Big Bang). En teoría, si se puede dominar la quinta y sexta dimensión, se puede viajar en el tiempo o ir a diferentes futuros.

En la séptima dimensión, usted tiene acceso a los mundos posibles que comienzan con diferentes condiciones iniciales. Mientras que en la quinta y sexta, las condiciones iniciales eran las mismas y las subsiguientes acciones eran diferentes, aquí, todo es diferente desde el principio de los tiempos. La octava dimensión de nuevo nos da un plano de tales historias universales posibles, cada una de las cuales comienza con diferentes condiciones iniciales y se ramifica infinitamente (de ahí por qué se les llama infinitos).

En la novena dimensión, podemos comparar todas las historias posibles del universo, a partir de las diferentes leyes de la física y las posibles condiciones iniciales. En la décima y última dimensión, se llega al punto en el que todo lo posible e imaginable está cubierto. Más allá de esto, nada puede ser imaginado por nosotros humildes mortales, lo que lo convierte en la limitación natural de lo que podemos concebir en términos de dimensiones.

La existencia de estas seis dimensiones adicionales que no podemos percibir es necesaria para la Teoría de Cuerdas para su consistencia en la naturaleza. El hecho de que podamos percibir sólo cuatro dimensiones del espacio puede ser explicado por uno de dos mecanismos: o bien las dimensiones extra están compactificadas a una escala muy pequeña, o de lo contrario nuestro mundo puede vivir en una subvariedad de 3 dimensiones que corresponde a una membrana, en que todas las partículas conocidas, además de la gravedad estarían limitadas (Teoría de las Membranas).

La existencia de dimensiones extra se explica por el uso de la variedad de Calabi-Yau, en la que todas las propiedades intrínsecas de las partículas elementales están ocultas. (Crédito: A. Hanson).

Si están compactificadas las dimensiones extra, entonces el extra de seis dimensiones deben estar en la forma de una variedad de Calabi-Yau (ver imagen superior). Aunque imperceptible en lo que se refiere a nuestros sentidos, habrían gobernado la formación del universo desde el principio. De ahí por qué los científicos creen que mirando hacia atrás en el tiempo, usando telescopios para detectar la luz desde los inicios del universo (es decir, miles de millones de años atrás), se podría ser capaz de ver cómo la existencia de estas dimensiones adicionales podrían haber influido en la evolución del cosmos.

Al igual que otros candidatos para una gran teoría unificadora -la Teoría del Todo (TOE)- la creencia de que el universo está compuesto de diez dimensiones (o más, dependiendo de cuál es el modelo de la teoría de cuerdas que se use) es un intento de conciliar la modelo estándar de la física de partículas con la existencia de la gravedad. En resumen, es un intento de explicar cómo todas las fuerzas conocidas dentro de nuestro universo interactúan y cómo otros universos posibles podrían funcionar. 


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Modificado por orbitaceromendoza