Cuando alguien menciona “otras dimensiones”, tendemos a pensar en cosas como universos paralelos — realidades alternas que existen de manera paralela a la nuestra, pero donde las cosa han pasado diferente, Sin embargo, la realidad de las dimensiones y el papel que juegan en nuestro universo es muy diferente de su caracterización popular.
Para empezar, las dimensiones son simplemente diferentes facetas de lo que percibimos como la realidad. Estamos conscientes de las tres dimensiones que nos rodean a diario — aquellas que definen, el largo, ancho y profundo de los objetos en el universo. Más allá de estas tres dimensiones visibles, los científicos creen que hay varias más.
De hecho, en el contexto teórico de la Teoría de Supercuerdas se postula que en el universo existen 10 diferentes dimensiones. Éstas son las que gobiernan el universo, las fuerzas fundamentales de la naturaleza, y todas las partículas elementales.
La primera dimensión, como ya se mencionó, es la que nos da el largo. Una buena descripción de un objeto unidimensional es una línea recta, la cual solo existe en términos de longitud y no posee otras cantidades discernibles.
Agrega otra dimensión y tendrás un objeto bidimensional (como un cuadrado).
La tercera dimensión involucra la profundidad, y da a todos los objetos una sentido de área transversal. El ejemplo perfecto de esto es un cubo, el cual existe en tres dimensiones y tiene un largo, una ancho y una profundidad, y por ende, un volumen. Más allá de éstas hay siete dimensiones que no nos son aparentes de manera inmediata, pero que aún así pueden ser percibidas por tener efectos directos en el universo y la realidad como la conocemos.
Conociendo las Otras Dimensiones
Los científicos creen que la cuarta dimensión es el tiempo (la cual conocemos en buena parte), el cual determina las propiedades de la materia en un punto dado. Junto con las otras tres dimensiones, el conocer la posición de un objeto en el tiempo es esencial para describir su posición en el universo.
Con las otras dimensiones, posibilidades profundas entran en juego, y el tratar de explicar la manera en cómo interactúan unas con otras es donde las cosas se nos complican para los físicos.
De acuerdo a la Teoría de Supercuerdas, en la quinta y sexta dimensión es donde surge la noción de otros mundos posibles. Si pudiéramos mirar a través de la quinta dimensión, podríamos ver un mundo ligeramente diferente del nuestro, lo cual nos permitiría comparar las similitudes y diferencias entre nuestro mundo y otros posibles.
En la sexta dimensión, veríamos todo un plano de posibles realidades, donde podríamos comparar y ubicar todos los universos posibles que empiezan y terminan con las mismas condiciones iniciales que el nuestro (es decir, con el Big Bang). En teoría, si pudieras dominar la quinta y sexta dimensión, podrías viajar al pasado o visitar otros futuros.
En la séptima dimensión, tienes acceso a los mundos posibles que empiezan como otras condiciones iniciales. Mientras en que la quinta y sexta, las condiciones fueron las mismas pero las acciones subsecuentes fueron diferentes, aquí, todo es distinto desde el inicio del tiempo.
La octava dimensión nos da de nuevo un plano de todas las historias del universo posibles, cada una comenzando con diferentes condiciones e infinitas ramificaciones.
En la novena dimensión, es posible comparar todas las historias de todos los universos posibles, comenzando con todas las posibles leyes de la física y condiciones iniciales. En la décima y última dimensión, llegamos al punto en el cual todo lo posible e imaginable es cubierto.
Más allá de esto, nada más puede ser imaginado por nosotros, y esto lo hace una limitante natural de lo que podemos concebir en términos de dimensiones.
Dando Sentido a la Teoría
La existencia de dimensiones extra es explicada usando el espacio de Calabi-Yau, en el cual todas las propiedades intrínsecas que poseen las partículas están ocultas. Crédito: A. Hanson.
La existencia de estas seis dimensiones adicionales que no podemos percibir es necesaria para la que la Teoría de Cuerdas sea consistente con la naturaleza. El hecho de que solo podamos percibir cuatro dimensiones puede ser explicada por uno de dos mecanismos: las dimensiones extras están compactificadas a una escala muy pequeña, o nuestro mundo se encuentra en un subespacio tridimensional correspondiente a una membrana, a la cual todas las partículas que conocemos junto con la gravedad están limitadas (esto se conoce como la teoría de branas).
Si las dimensiones extra están compactificadas, entonces las otras seis dimensiones deben estar en forma de una espacio de Calabi-Yau (imagen a la derecha). Aunque sean imperceptibles para nuestros sentidos, gobernarían la formación del universo desde el inicio. Por eso los científicos piensamos que mirando hacia el pasado, usando telescopios para estudiar la luz proveniente del universo temprano (hace miles de millones de años), seríamos capaces de ver cómo la existencia de estas dimensiones adicionales pudo haber influenciado la evolución del cosmos.
Al igual que otros candidatos de una gran teoría unificadora – conocidos como “Teorías del Todo” – la creencia de que el universo está compuesto de diez dimensiones (o más, dependiendo de cuál modelo de teoría de cuerdas uses) es un intento para reconciliar el modelo estándar de partículas con la existencia de la gravedad.
En resumen, es un esfuerzo para explicar cómo es que todas las fuerzas en nuestro universo (gravedad, electromagnetismo, y las fuerzas nucleares débil y fuerte) interactúan, y la manera en que otros posibles universos podrían comportarse.
