En su modificación más extendida, la teoría de cuerdas establece que el universo existe en diez dimensiones, pero seis de ellas no podemos percibir. ¿Cómo serían estas dimensiones adicionales?
Cuando alguien dice "otras dimensiones", la mayoría de las veces piensas en cosas tales como universos paralelos, realidades alternativas que existen paralelas a las nuestras, en las que el mundo está organizado de manera algo o completamente diferente. Sin embargo, la realidad de las mediciones y el papel en la estructura del Universo son muy diferentes de un entendimiento tan popular.
En pocas palabras: las dimensiones son diferentes facetas de lo que percibimos como realidad. Somos perfectamente conscientes de las tres dimensiones espaciales a las que nos enfrentamos y en las que vivimos cada día. Determinan la longitud, altura y profundidad de todos los objetos del Universo (y corresponden a los ejes de coordenadas x, y, z).
Sin embargo, algunos científicos creen que, además de las tres dimensiones visibles, puede haber otras. Según los fundamentos de la teoría de cuerdas, el universo existe en diez dimensiones diferentes. Recientemente publicamos un material sobre cómo estas dimensiones adicionales, no percibidas por nosotros, pueden retorcerse, compactarse, se puede leer en este enlace. Así, estos diferentes aspectos determinan las fuerzas fundamentales de la naturaleza y todas las partículas elementales del universo.
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Empecemos por orden. La primera dimensión, como ya hemos señalado, determina la longitud (eje x). Es conveniente describir un objeto unidimensional mediante una línea recta que existe solo dentro del concepto de longitud y no tiene otras características distintivas. Si le agrega una segunda dimensión, el eje y, o la altura, obtiene un objeto bidimensional (por ejemplo, un cuadrado).
Los círculos representan dimensiones espaciales adicionales, enrolladas en cada punto del espacio tridimensional que conocemos.
La tercera dimensión caracteriza la profundidad (eje z): da a todos los objetos el concepto de área y sección transversal. El ejemplo ideal sería un cubo: existe en tres dimensiones: tiene longitud, altura y profundidad y, por lo tanto, volumen.
La cuarta dimensión es el tiempo, y esto ya se puede llamar la comprensión clásica y generalmente aceptada del mismo. Es una parte inseparable del continuo espacio-tiempo. Determina las propiedades de toda la materia conocida en un momento dado. Junto con otras tres dimensiones, para poder determinar la posición de un objeto en el Universo, es necesario conocer su posición en el tiempo. Entonces, estas cuatro dimensiones definen nuestra realidad: el Universo, al que estamos acostumbrados y que entendemos en un grado u otro.
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Además de las dimensiones descritas anteriormente, hay siete más que no son tan obvias, pero que aún pueden percibirse por impacto directo en el universo y la realidad tal como la conocemos. Otras dimensiones adicionales están asociadas con posibilidades más profundas. Los físicos se enfrentan a preguntas serias cuando tratan de explicar sus interacciones con cuatro dimensiones "básicas".
Cronología de la expansión del universo a partir del Big Bang. Según la teoría de cuerdas, este es solo uno de los muchos mundos posibles.
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Según la teoría de supercuerdas, el concepto de mundos posibles surge en la quinta y sexta dimensión. Si pudiéramos percibir la quinta dimensión, veríamos un mundo algo diferente al que estamos acostumbrados. Podríamos medir las similitudes y diferencias entre los mundos posibles y el nuestro.
En la sexta dimensión, veríamos el plano de los mundos posibles, donde podríamos comparar y determinar la ubicación de todos los universos posibles que comenzaron en las mismas condiciones que el nuestro (es decir, el Big Bang). Teóricamente, si logramos dominar la quinta y sexta dimensión, podríamos movernos hacia el pasado o hacia diferentes variaciones del futuro.
En la séptima dimensión tendríamos acceso a mundos posibles que surgieron bajo diferentes condiciones iniciales. Mientras que en la quinta y sexta dimensión las condiciones iniciales fueron las mismas y las consecuencias fueron diferentes, en esta dimensión todo es diferente desde el principio mismo de los tiempos. La octava dimensión también proporciona acceso al plano de tales universos posibles, cada uno de los cuales comenzó en diferentes condiciones. Estos universos se ramifican sin cesar, por eso se les llama infinitos.
En la novena dimensión, tenemos la oportunidad de comparar las historias de todos los universos posibles que se originaron bajo todas las posibles leyes de la física y condiciones iniciales. Finalmente, en la décima dimensión, nos encontramos en el punto donde todo lo posible e imaginable está abierto. Más allá de eso, seres tan limitados como somos incapaces de imaginar nada, lo que hace de esta dimensión una limitación natural de lo que podemos comprender al respecto.
Colectores de Calabi de seis dimensiones - Yau puede contener las dimensiones adicionales predichas por la teoría de supercuerdas.
La existencia de estas seis dimensiones adicionales, que no podemos percibir, es necesaria para la teoría de cuerdas: se derivan naturalmente de cálculos matemáticos y modelos de la teoría y, por lo tanto, describen el universo dentro del marco de esta teoría. El hecho de que percibamos solo cuatro dimensiones del espacio-tiempo puede explicarse por uno de dos mecanismos: o las dimensiones adicionales se compactan en una escala muy pequeña, o vivimos en una subvariedad tridimensional, una especie de brana que limita todas las partículas conocidas, excluyendo la gravedad (teoría salvado).
Si las dimensiones extra están realmente compactadas, deben existir como las denominadas variedades Calabi-Yau. A pesar de que son inaccesibles a la percepción de nuestros sentidos, en este caso determinarían la formación del Universo desde el principio. Esta es la razón por la que los científicos creen que mirar hacia atrás en el tiempo con telescopios y observar la luz del universo temprano probablemente les ayude a ver cómo la existencia de estas dimensiones adicionales podría haber influido en la evolución del cosmos.
Como uno de los candidatos para una teoría del todo, argumentando que el universo consta de diez dimensiones (o más, dependiendo de la teoría de la que se esté hablando), la teoría de cuerdas intenta reconciliar el Modelo Estándar de física de partículas con la Relatividad General (la teoría de la gravedad). En esencia, este es un intento de explicar y describir cómo interactúan todas las fuerzas conocidas del universo y cómo se pueden organizar otros universos posibles.
Vladimir Guillén
