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¿Cuántas Dimensiones tiene el Espacio? Si, según los físicos, el Espacio tiene diez dimensiones ¿cómo es que sólo vemos tres?

Creada01-04-2006
Modificada16-06-2015
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Abril3

Las Dimensiones del Espacio

Un universo unidimensional

Imagina un estanque en calma.

En él podemos distinguir varias partes con distintas características, como la masa de terreno en el que descansa el estanque, la masa de agua que lo compone y la masa de aire que hay por encima. El aire, la tierra y el agua ocupan tres espacios tridimensionales adyacentes y distintos, con diferentes estructuras y propiedades.

En las zonas de contacto entre estas masas podemos distinguir varias membranas de contacto. Entre el aire y el agua hay una superficie plana, un espacio bidimensional con una estructura y propiedades diferentes a las del agua que hay por debajo y el aire que hay por encima. Igualmente, entre el agua y la tierra hay también una membrana de fango, una superficie de contacto que tiene propiedades distintas a las del agua y la tierra. Es otro espacio bidimensional, pero sus propiedades serán totalmente distintas a las del espacio bidimensional que conforma la superficie del agua.

Por otro lado, la orilla del estanque es la zona de confluencia de las tres masas: aire, tierra y agua, o de las tres membranas de separación entre ellas. La orilla del estanque, en fin, es un espacio unidimensional, la intersección entre tres espacios diferentes y con unas propiedades también distintas a las de las tres masas que delimitan.

Prescindamos de todo lo accesorio y quedémonos sólo con la superficie del estanque.

La superficie de un estanque ideal es un espacio bidimensional, un plano que se extiende hasta el infinito.

Supongamos que en este estanque ideal, en un punto cualquiera se produce una perturbación. La perturbación en un punto del estanque se transmite a los puntos adyacentes generando una onda que se aleja a la misma velocidad en todas las direcciones del espacio bidimensional, dando lugar a una ondulación circular que se va alejando a velocidad constante del punto de origen de la perturbación.

La cantidad de energía de esta perturbación es constante a lo largo del tiempo, y será igual a la energía de toda la onda, pero como la onda forma una circunferencia cada vez más grande la cantidad de energía por cada centímetro de onda será cada vez menor. Es decir, la onda se va haciendo cada vez más débil. La velocidad a la que decae la energía por cada metro de frente de onda es constante. Por decirlo de otra forma más querida por los físicos, la cantidad de energía por cada metro lineal de una onda es inversamente proporcional al tiempo transcurrido.

Observemos detenidamente ese frente de onda.

Cualquier punto de la superficie del estanque permanece estático, sin energía. Es como un náufrago flotando en la superficie de un mar en calma.

De repente, al llegar la onda, el punto sufre una oscilación, alzándose y descendiendo mientras la onda lo atraviesa. Después, cuando la onda ha pasado de largo, el punto vuelve a su posición original, de nuevo estático y sin energía.

El náufrago, que está flotando en medio de un mar en calma, de repente siente que se alza sobre la posición que ocupaba y a continuación vuelve a descender. Una vez pasada la ola, el náufrago vuelve a su desamparada situación anterior.

Pero no nos centremos en el punto, fijémonos en la onda. No nos centremos en el náufrago, sino en la ola.

La ola avanza a una velocidad constante y mientras no encuentre un obstáculo inmóvil e inamovible, como una costa o un fondo marino, no alterará su avance. Ni siquiera un náufrago, que para la ola será un suceso efímero, alterará sus características fundamentales. La ola en sí, no solo comparte algunas de las características del agua y del aire a través de las que viaja, también incorpora algunas propiedades emergentes, propiedades que no tienen ni el agua ni el aire, ni siquiera el resto de la superficie del estanque, sino que solo afectan a la misma ola.

Un surfista, colocándose en un punto determinado de la ola, en una posición determinada, podría avanzar con el frente de onda, avanzando en la misma dirección de la ola o con desplazamientos laterales a la izquierda o a la derecha. Su velocidad máxima, dentro de la ola, está limitada por las características de la misma. Si la ola es muy alta podrá ser bastante grande, si la ola es más baja el surfista solo podrá viajar por la ola a bajas velocidades y si la ola es demasiado baja el surfista ni siquiera podrá permanecer en la ola.

Si en vez de un surfista hay cientos en toda la ola, conforme la ola, una circunferencia, no lo olvidemos, avanza, la circunferencia se hace más larga y los surfistas se alejan unos de otros. Mientras más alejados estén dos surfistas, a más velocidad parecerán alejarse entre sí. Como la velocidad de los surfistas está limitada por las características de la ola, un surfista podría desplazarse hacia alguno de sus vecinos, pero por muy rápido que viaje los surfistas más alejados se alejarán siempre a una velocidad mayor a la que el surfista puede adquirir.

Al mismo tiempo, cuando un surfista viaja por la ola, su movimiento provoca perturbaciones en la superficie del mar y también en la superficie de la ola. Ondas menores dentro de la onda principal. Las ondulaciones generadas por el surfista viajan también a una velocidad determinada y cuando se cruzan con otro surfista o con las ondulaciones generadas por otro surfista pueden interferir y modificar su avance.

Conforme la ola avanza, su circunferencia se hace más grande, la energía total de toda la ola es siempre la misma, pero la densidad de energía por metro es menor, así que la ola será más pequeña y la velocidad máxima de desplazamiento de los surfistas irá disminuyendo.

La ola en sí es también un universo, un espacio de una sola dimensión en la que ciertas estructuras pueden desplazarse a la derecha o a la izquierda. Este universo unidimensional está curvado alrededor de un punto situado en una segunda dimensión, el punto de origen de la onda. Los entes que viven en la onda son afectados principalmente por otros entes que se encuentran en la misma onda y si entre esos entes surgieran entes capaces de reproducirse y evolucionar, la selección natural les daría sentidos para observar su entorno, el entorno que puede afectar a sus posibilidades de supervivencia, por lo que sus sentidos les permitirían ver a los surfistas vecinos, pero no tendrían, porque no tendrían ninguna utilidad, sentidos para mirar a través de las otras dimensiones del espacio. Incluso sus mentes, sus cerebros, estarían adaptados a resolver problemas de física espacial unidimensional, no podrían visualizar, ni imaginar siquiera, un universo bidimensional.

Un universo bidimensional

Subamos un escalón en nuestro razonamiento. Añadamos una dimensión a nuestro experimento mental.

Imaginad un volumen, una habitación infinita llena de un gas puro y homogéneo. Si en cualquier punto de esa habitación se produjera una perturbación, esta se transmitiría en forma de onda a través de todo el espacio. Esta onda sería una onda primaria, de compresión, tal como las ondas de sonido que se transmiten a través del aire, del agua o de las rocas.

Las características de una onda sónica son diferentes a las de una ola, pero tienen varios puntos de coincidencia. Existe un frente de onda, pero éste no es esta vez una línea recta que se curva alrededor de un punto de una segunda dimensión, sino una superficie bidimensional aparentemente plana pero que se curva alrededor de un punto de una tercera dimensión. Los habitantes de esa superficie, si fuera posible su existencia, vivirían en un universo bidimensional y sus sentidos hubieran evolucionado para que pudieran ver e interactuar con los fenómenos que se produzcan en su universo, pero serían ciegos, física e intelectualmente a los fenómenos que pudieran producirse fuera del mismo. Una diferencia bastante importante entre este universo bidimensional y el unidimensional descrito anteriormente es que, siendo la energía inicial de la perturbación la que va a ser constante a lo largo de toda la historia de la onda, en un universo unidimensional la densidad de energía por metro disminuye de forma proporcional al tiempo transcurrido. Pero en un universo bidimensional la energía se tiene que repartir en un frente de onda que es una superficie, por consiguiente la densidad de energía por metro cuadrado disminuye en proporción al cuadrado del tiempo transcurrido.

El universo tridimensional

Nuestro universo es tridimensional, nosotros lo vemos y percibimos así, pero las últimas investigaciones de la física, intentando comprender la estructura del espacio, nos han llevado a comprender o suponer que existen otras dimensiones. Intentamos razonar que no vemos esas dimensiones porque están tan superenrolladas o son tan extensas que nuestros sentidos no pueden abarcarlas, pero todas las investigaciones realizadas acaban chocando con la dificultad que supone que seres tridimensionales como nosotros puedan ver, percibir o comprender las otras dimensiones, exactamente igual que un ser unidimensional no podría comprender que su universo es una onda que se desplaza a través de una dimensión que no puede ver y que se curva alrededor de un punto situado fuera de su universo.

Mi opinión en este aspecto es que el Omniverso es mucho más que lo que percibimos. Es un espacio de múltiples dimensiones, cada una de ellas que se extienden hasta el infinito, pero que en algunas zonas de este omniverso se forman estructuras diferentes, con distintas propiedades físicas, y en las zonas de contacto entre diversas estructuras se forman membranas de separación. Estas membranas pueden ser de varias dimensiones pero en las zonas en que dos membranas distintas entran en contacto (como la orilla de un estanque) aparece una membrana con una dimensión menos. Cada una de estas membranas tendrá características distintas, dependiendo del número de dimensiones y de la naturaleza de las membranas y masas con las que limiten.

En ocasiones, en algunos puntos de este Omniverso se produce una perturbación que genera una onda que se expande a través de algunas de estas dimensiones, estructuras y membranas. Tal como una ola en la superficie de un estanque no se transmite hacia arriba y hacia abajo sino que queda encapsulada en una membrana bidimensional de unión entre dos medios distintos, en el Omniverso algunas perturbaciones generarán ondas que viajarán por dos dimensiones, por tres o por un número de dimensiones que dependerá de la naturaleza de las membranas por las que viajan.

En un punto determinado de este Omniverso se produjo hace 13.700 MM de años una perturbación. Esta perturbación generó una onda que se transmitió por una membrana tetradimensional de unas características determinadas generando un frente de onda que en sí es un espacio tridimensional que se expande a través de una cuarta dimensión.

Ese es nuestro universo.

La cantidad de energía por metro cúbico disminuye a razón del cubo del tiempo transcurrido, y, al disminuir lo suficiente esta densidad energética, comenzaron a formarse estructuras que con el tiempo llegaron a adquirir una complejidad suficiente para albergar inteligencia, mirar a su alrededor con los limitados sentidos que la evolución nos ha dado e intentar comprender, con una mente no preparada para ello, la complejidad de la estructura Omnidimensional del espacio.

Desde cualquier punto del universo desde el que miremos, veremos que las demás galaxias se alejan de nosotros, a más velocidad mientras más lejos están, por lo que podríamos pensar que nuestra galaxia ocupa el centro del universo, sin imaginar que el centro de nuestro universo está en una cuarta dimensión, en una dirección a la que no podemos señalar con nuestros dedos ni mirar con nuestros ojos.

La velocidad de la luz era mucho más elevada en los comienzos del universo y va disminuyendo en una proporción que como mínimo será inversamente proporcional a la cuarta potencia del tiempo transcurrido, por lo que en aproximadamente unos pocos segundos desde el Big-Bang perdió gran parte de su velocidad, la siguió perdiendo más despacio durante varios miles de millones de años y actualmente la sigue perdiendo pero tan despacio que desde que hemos empezado a medir su velocidad aún no hemos notado el cambio, aún no hemos percibido que la velocidad de la luz disminuye con el tiempo.
Pero al contemplar galaxias situadas a mil MM de años luz, estamos recibiendo rayos de luz que al comienzo de su viaje iban ligeramente más rápido que hoy en día, lo que distorsiona por completo la imagen que tenemos de la expansión del universo y nos hace creer que las galaxias se están acelerando.
No es así. La velocidad de la expansión del universo es constante, y lo será hasta el fin del universo, pero el hecho de que la curvatura de la onda vaya disminuyendo hace que la velocidad límite dentro de nuestro universo vaya disminuyendo.

La onda tridimensional que es nuestro universo seguirá expandiéndose a través de la cuarta dimensión hasta que la densidad energética, la inclinación de la onda, sea tan suave que los surfistas no puedan ni mantenerse en la cresta de la ola. El universo en el que hemos vivido y que hemos conocido se disolverá en el omniverso como el tañido de una campana en la distancia. Pero la membrana tetradimensional en la que surgió nuestro universo, expandiéndose y disolviéndose en la distancia como la onda generada por una gota en un estanque, sigue existiendo, y en ese estanque del omniverso caen más gotas de lluvia, cada una de las cuales genera una nueva onda, un nuevo universo, cada uno con una cantidad de energía distinta, por lo que cada uno de los universos que se creen serán diferentes.


Si esta idea fuera correcta, y creo que lo es, nuestro universo no es más que una onda tridimensional, nosotros viajamos en el frente de onda, en la cresta de la ola, allí donde las características del espacio que se transmiten por la membrana tetradimensional son diferentes de las de otros puntos de dicha membrana. La perturbación inicial que produjo nuestro Universo fue el Big-Bang, lo que nosotros identificamos con una gigantesca explosión, pero que los físicos más modernos consideran que fue más bien una superexpansión, ya que los datos que tenemos no parecen encajar con las primeras teorías que construimos para describir el nacimiento del universo.

Pero si consideramos que el Universo es una onda y tenemos en cuenta que las constantes Universales como la constante de Gravitación Universal e incluso la velocidad de la luz pueden variar dependiendo de la amplitud de la onda que es nuestro universo, muchas de esas aparentes contradicciones podrían ser resueltas.

Con el tiempo la amplitud de la onda irá disminuyendo, a razón del cubo del tiempo transcurrido desde el Big-Bang, y las constantes universales, seguirán cambiando.

La cantidad de energía por metro cúbico disminuirá también en la misma proporción e incluso la velocidad de la luz será cada vez menor, y dentro de una cierta cantidad de miles de millones de años la densidad energética de nuestro Universo será tan débil que éste acabará disolviéndose y no será más que un recuerdo en el infinito Omniverso en el que vivimos.

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