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Varias teorías sobre la posibilidad de que existan más de tres dimensiones en el Espacio.

Creada27-09-2014
Modificada07-08-2016
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Resumen del Documental ¿Hay más de tres Dimensiones? de la serie Secretos del Universo con Morgan Freeman

¿Hay más de tres Dimensiones?

Documental del año 2.011 de la Serie Secretos del Universo con Morgan Freeman, en el que se presentan varias teorías sobre la posibilidad de que existan más de tres dimensiones en el Espacio.

Lisa Randall, Profesora de Física de Harvard, piensa que aparte de las tres dimensiones del espacio que podemos ver y en las que vivimos, existen otras dimensiones a través de las cuales se transmiten las Fuerzas.

Conocemos cuatro Fuerzas Fundamentales del Universo:

  • La Fuerza Electromagnética, que afecta a los objetos con carga eléctrica.
  • La Fuerza Nuclear Fuerte, que mantiene unidos los núcleos atómicos.
  • La Fuerza Nuclear Débil, que provoca la desintegración radiactiva.
  • La Fuerza de Gravedad, Billones de veces más débil que las otras tres, que afecta a todos los cuerpos con masa.

Lisa Randall opina que la gravedad es mucho más débil que las otras fuerzas porque actúa desde una dimensión extra, y la mayor parte de su fuerza se transmite en otras direcciones que no entran en contacto con nuestro Universo Tridimensional.

Cuando proyectamos la sombra de un objeto 3D sobre una superficie 2D, vemos una forma de la que no podemos deducir su forma real. Si el objeto está girando, la sombra proyectada irá cambiando de forma, y eso nos permitirá deducir cual es la forma 3D real del objeto.

Si existen objetos 4D, nosotros sólo podríamos ver su proyección en nuestro Universo 3D. Si el objeto está inmóvil no podríamos deducir su forma real, pero si está en movimiento su proyección iría cambiando y eso nos permitiría conocerla.

El Físico Tim M.P. Tait cree que la mayor parte de la materia ha desaparecido del Universo a través de otras dimensiones. Las últimas investigaciones sobre la forma en que orbitan las estrellas alrededor de las galaxias sugieren que son atraídas por una fuerza mayor que la gravedad de la Galaxia. Eso les hace suponer que existe Materia Oscura en una cantidad cinco veces mayor que la materia de la Galaxia. Tait piensa que esa materia está formada por fotones sin masa pero que se mantienen girando alrededor de un punto de nuestro Universo. El movimiento giratorio que realizan, demasiado pequeño para ser visible, le confiere a cada fotón una importante cantidad de energía que, por la equivalencia descubierta por Einstein, e=mc2, se manifiesta como Masa, generando la fuerza gravitatoria adicional que mantiene cohesionadas las galaxias.

La Teoría de Cuerdas dice que cada partícula que existe en el Universo es un pequeño hilo, un cuatrillón de veces más pequeño que un átomo, que vibra en 9 dimensiones. Según la forma en que vibren a través de esas dimensiones las  partículas se comportarán como fotones, electrones o cualquiera de las partículas existentes. Esta teoría se formuló hace más de 40 años, pero aún no se ha encontrado una prueba que la confirme.

Joe Polchinski ha estudiado la Teoría de Cuerdas y cree que en ella falta algo, un medio en el que las cuerdas vibren.

Ha imaginado que en el Universo 9D existen esos medios, a los que ha llamado D-Branas.

Una D-Brana es una membrana de un número indeterminado de dimensiones. Nuestro universo es una 3D-Brana. En ella podemos mirar y movernos en tres dimensiones. Las demás dimensiones también existen y no son más pequeñas que un átomo sino tan infinitas como nuestras tres dimensiones.

Pero todo lo que ocurre en nuestra brana se queda en la brana.

Eric Adelberger, de la Universidad de Washington, mide la fuerza de la gravedad en pequeñas distancias, hasta 50 micrones. Hasta esa distancia, las leyes gravitatorias de Newton se cumplen a rajatabla, pero Adelberger piensa que si pudiera medir la fuerza de la gravedad a distancias más pequeñas de 10 micrones se podrían observar diferencias con el cálculo de Newton ya que parte de la fuerza se dispersaría por la cuarta dimensión. Si lo consiguiera, demostraría que la cuarta dimensión existe.

María Spiropulu, Profesora de Física de Caltech, ha ideado un experimento a realizar en el Colisionador de Hadrones de Ginegra para conseguir que dos partículas se acerquen tanto que la fuerza G no pueda dispersarse en otras dimensiones. Eso hará que ambas se atraigan con tanta fuerza que crearán un Agujero Negro Microscópico.

Contra lo que pueda parecer, un Agujero Negro Microscópico formado por la masa de dos partículas no sería peligroso para la Tierra pues la radiación de Hawking lo disolvería casi de inmediato, pero no tan rápido como para que no pueda ser detectado y medido.

Lisa Randall explica que hay dos tipos de cuerdas, las abiertas y la cerradas. Los extremos de todas las cuerdas tienen que estar unidos a algo, puede ser a su propio extremo opuesto, formando un anillo, o a una brana. Si hay dos branas paralelas, una cuerda podría estar conectada a ambas.

En mi Opinión

El documental explica la Teoría de Cuerdas en una de sus primeras versiones, suponiendo que las cuerdas vibran en 9 dimensiones.

En aquella época varios físicos teóricos elaboraron 4 teorías de cuerdas distintas, cada una matemáticamente correcta pero incompatible con las otras, y ajustándose todas ellas a la realidad observada del Universo.

Era una situación incómoda. ¿Cómo podían existir cuatro modelos matemáticos que fueran correctos e incompatibles entre sí?

La solución se encontró con la Teoría de las Supercuerdas, donde se postulaba la existencia de 10 dimensiones y según la cual las cuatro teorías anteriores eran soluciones parciales a la nueva teoría.

El hecho y la explicación de que las fuerzas se transmitan a través de las dimensiones de orden superior lo comento en el artículo El Origen de las Fuerzas.

Se sugiere que nosotros no podemos ver las dimensiones superiores porque están enrolladas en un tamaño superpequeño.

Yo CREO que las dimensiones superiores no están enrolladas, sino que son de tamaño infinito, pero nuestro universo es, esencialmente, como una membrana con tres dimensiones extensas y un grosor limitado en las otras dimensiones, tal como una burbuja de jabón tiene dos dimensiones extensas y un grosor muy reducido en la tercera dimensión.

Todas las dimensiones son de extensión infinita y plana. Es nuestro Universo el que está limitado por la forma y el tamaño que tiene.

La teoría de las D-Branas explicada por Joe Polchisky coincide bastante con la idea que yo tengo del Omniverso, pero en mi opinión comete un error al confundir las branas con las dimensiones. Repito lo dicho más arriba: Las dimensiones son planas e infinitas. Las branas son membranas de 10 dimensiones, pero esas membranas son extensas en unas dimensiones y tienen un grosor muy reducido en otras.

Aquí tendría que llegar a la conclusión de que nuestro universo es una brana 3D, pero eso no explicaría la Fuerza de la Gravedad.

La manera de explicar la Gravedad es ver que nuestro universo no es una brana 3D, sino el frente 3D de una Onda que se está expandiendo en una brana 4D.(Ver El Big Bang y La Gran Onda)

Esta idea puede parecer extraña a quien la oiga por primera vez, pero si queréis conocerla un poco mejor podéis leer Preguntas y Respuestas sobre el Omniverso y algunos otros artículos de la misma sección.

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