Portada Mapa Buscar La pregunta PMF CienciaNet Tu opinión |
|
|||||
Las dimensiones del Universo
Jose Javier Arenas Ferrer Nada es demasiado maravilloso para
ser cierto Michael Faraday (1791-1867) Entre aquellos revolucionarios artículos de Albert Einstein en 1905, uno de ellos (el de la Relatividad Especial) le dio pie a la humanidad para soñar con los viajes en el tiempo. Sin embargo, y para ser más precisos, los viajes al futuro son una realidad. Así, el estudio de las posibles dimensiones del universo y cómo sería la vida en ellas, resulta apasionante. El nuestro es un universo tetradimensional, nos envuelven tres dimensiones espaciales y una temporal. Entre ésta última y las anteriores hay una diferencia crucial, y es que la dimensión temporal lleva asociada un signo menos. Este signo separa el futuro del pasado y complica los libres viajes por el tiempo. La distancia más corta entre dos puntos no
es la línea recta
Universo bidimensional
curvado (toro). Si se estuviese en un lugar del lado interior del anillo y se
quisiese ir a un punto situado enfrente, se tendría que dar un rodeo. Sin
embargo, si uno fuese capaz de viajar en la tercera dimensión, podría recortar
en línea recta. Planilandia y Linealandia Es una suerte que convivamos con tres dimensiones espaciales y una temporal. Si, por ejemplo, nos hubiese tocado vivir en un Universo de dos dimensiones en el espacio y una en el tiempo, la vida cotidiana sería muy distinta. Los habitantes del mundo de Planilandia sólo podrían desplazarse en las dimensiones arriba-abajo y derecha-izquierda. Stephen Hawking ya hizo notar en su “Historia del tiempo” que un planilandés tendría boca y estómago, pero no estarían unidos por conducto alimentario alguno ya que de ser así ¡el individuo se rompería en dos trozos! Estos sujetos vomitarían la comida después de haberla digerido. Por otra parte, si uno de ellos le da la espalda a otro, nunca podría darse la vuelta y verle la cara, exceptuando que deseara mantener un diálogo con él haciendo el pino. Un mundo con una dimensión espacial y otra temporal, se tornaría todavía más simple y limitado. En Linealandia, los habitantes serían segmentos de línea. Si un linealandés se encuentra a la izquierda de otro, jamás podría rodearle y situarse a su derecha.
Nuestro universo Supongamos que el tiempo fuera bidimensional, se nos permitiría girar en el plano tiempo al igual que lo hacemos en el plano espacio. Esto admitiría el viaje al pasado. De ser así, perderíamos el principio de causalidad al que estamos sujetos. Al parecer, vivimos en un universo adecuado en sus dimensiones para que hayamos podido subsistir, aunque eso no implica que no existan otros universos como Planilandia o Linealandia. Este razonamiento fue denominado por el físico británico Brandon Carter como Principio Antrópico Fuerte
Teorías En 1919, Theodor Kaluza generalizó la teoría gravitacional einsteniana a un universo de cuatro dimensiones espaciales y una temporal, constatando como resultado la gravedad normal de Einstein junto con las ecuaciones de Maxwell de la electrodinámica, corregidas según la Teoría Especial de la Relatividad. El electromagnetismo sería producto de la acción de la gravedad en una cuarta dimensión espacial. Oskar Klein, en 1926, propuso que la dimensión adicional podría encontrarse arrollada como el contorno de una pajita para refrescos. La teoría Kaluza-Klein unificaba el electromagnetismo y la gravedad, pero al no soportar efectos que pudieran verificarse experimentalmente, quedó relegada al olvido. En los últimos tiempos, la Teoría de Supercuerdas ha rescatado la idea de dimensiones extra. Supuestamente, las partículas fundamentales son minúsculos bucles de cuerdas. Así, nuestro universo tiene once dimensiones en realidad: tres espaciales, una temporal, y siete dimensiones espaciales formando un ovillo estas últimas de 10-33 centímetros de circunferencia. De una de las dimensiones adicionales se obtendría la electrodinámica, y de las otras las fuerzas nucleares, constituyendo por fin la ansiada teoría unificada de la física. La unificación de la física. Conclusiones Es posible que
no pueda existir en realidad una teoría unificada, en cualquier caso, tres son
las posibilidades que se presentan a este respecto: 1. No hay ninguna teoría del universo; los acontecimientos tienen un límite de predicción porque suceden aleatoriamente. 2. No hay una teoría definitiva del universo, sólo una infinidad de teorías que cada vez lo describen con mayor precisión 3.
Realmente existe una teoría unificada, quizá algún día
la descubramos, o quizá no. Para muchos la primera posibilidad es la correcta, ya que lo contrario impactaría frontalmente con la libertad de Dios de intervenir en el mundo si le apetece. Con la llegada de la mecánica cuántica se admite que los acontecimientos se predicen con un grado de incertidumbre. Aunque se puede atribuir a Dios este comportamiento arbitrario, no parece que haya propósito alguno, ya que si lo hubiera ya no sería arbitrario. En cuanto a la segunda posibilidad, la experiencia demuestra que puede ser así, pero la creciente precisión de medidas se encuentra unida a una sucesión de energías cada vez mayores, pero debe haber un límite. Se supone, por tanto, que la teoría unificada existe, aunque quizá no sea descubierta jamás.
Glosario Principio Antrópico: vemos el universo de la forma que es porque, si fuese diferente, no estaríamos aquí para observarlo. Suceso: un punto en el espacio-tiempo, especificado por su tiempo y lugar. Relatividad Especial: teoría de Einstein basada en la idea de que las leyes de la ciencia deben ser las mismas para todos los observadores que se mueven libremente, no importa cual sea su velocidad. Relatividad General: teoría de Einstein basada en la idea de que las leyes de la ciencia deben ser las mismas para todos los observadores, no importa cómo se estén moviendo. Explica la fuerza de la gravedad en términos de la curvatura de un espacio-tiempo de cuatro dimensiones. Teorías de unificación de la física: las que unifican la fuerza electromagnética, fuerte y débil.
Bibliografía "Historia del tiempo” Autor: Stephen
W. Hawking Editorial: Planeta-Agostini “Los viajes en el tiempo y el universo de Einstein” Autor: J. Richard Gott Editorial: Círculo de Lectores “El Universo para curiosos” Autora: Nancy Hathaway Editorial: Crítica Para cualquier sugerencia… erjoseja@hotmail.com
|
Copyright 2000 Antonio Varela |