Vivimos en un universo tridimensional con tres dimensiones espaciales y un tiempo adicional. Sin embargo, los experimentos de dos grupos de científicos demostraron que la presencia de la cuarta dimensión espacial es realmente posible y no se limita a direcciones simples hacia arriba y hacia abajo, izquierda y derecha, así como hacia adelante y hacia atrás.
Debe tenerse en cuenta de inmediato que tales conclusiones contradicen las conocidas leyes de la física, se basaron en cálculos muy complejos, experimentos parcialmente teóricos y utilizando las leyes de la mecánica cuántica.
Al comparar los resultados de la observación de dos medios bidimensionales especialmente creados, dos equipos independientes de científicos de Europa y Estados Unidos pudieron encontrar un camino hacia la cuarta dimensión espacial, generando el llamado efecto Hall cuántico, el fenómeno de la conductividad de un gas bidimensional a bajas temperaturas en campos magnéticos fuertes.
"Físicamente, no tenemos espacio de 4 dimensiones, pero podemos lograr el efecto Hall cuántico de 4 dimensiones con un sistema de baja dimensión porque el sistema de alta dimensión está codificado en su estructura compleja", dice Makael Rechtsman, profesor de la Universidad de Pensilvania.
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"Es posible que podamos llegar a una nueva física en una dimensión superior y luego crear dispositivos que tengan esta ventaja en las dimensiones inferiores".
En otras palabras, los objetos 3D proyectan sombras 2D desde las cuales puede adivinar la forma de estos objetos. Observando algunos sistemas físicos tridimensionales reales, podemos entender algo sobre su naturaleza tetradimensional, ya que, según los físicos, los objetos tridimensionales pueden ser sombras de objetos tetradimensionales que aparecen en dimensiones inferiores. Todo esto puede conducir a nuevos descubrimientos fundamentales en la ciencia.
Gracias a cálculos muy sofisticados, por los que se otorgó el Premio Nobel en 2016, ahora sabemos que el efecto Hall cuántico indica la existencia de una cuarta dimensión en el espacio. Los últimos experimentos de dos equipos de físicos, publicados en la revista Nature, nos dan un ejemplo de los efectos que puede tener esta cuarta dimensión.
Un equipo europeo de científicos enfrió los átomos a casi cero absoluto y utilizó láseres para colocarlos en una red bidimensional. Al aplicar una "bomba" cuántica para excitar átomos atrapados, los físicos han notado pequeñas variaciones en el movimiento que corresponden a las manifestaciones del efecto Hall cuántico 4D, lo que indica que se puede acceder a esta cuarta dimensión.
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El equipo de física estadounidense también utilizó láseres, pero para controlar la luz que atraviesa el bloque de vidrio. Al simular el efecto de un campo eléctrico en partículas cargadas, los científicos también pudieron observar los efectos del efecto Hall cuántico 4D.
Según los científicos, ambos experimentos se complementan a la perfección.
Por supuesto, no tenemos acceso físico a este mundo de cuatro dimensiones (ya que estamos atrapados en el espacio de tres dimensiones), pero los científicos creen que a través de la mecánica cuántica podemos aprender más sobre el espacio de cuatro dimensiones y expandir nuestro conocimiento limitado del universo.
Para mayor claridad, recomendamos ver el video a continuación. Muestra cómo un personaje de un juego de plataformas en 2D se encuentra de repente en un mundo en 3D. Según nuestra perspectiva, nos parecerá que todavía estamos en un mundo bidimensional, pero a medida que nos movamos en él veremos algunas distorsiones del espacio, ya que el mundo tridimensional se superpondrá al plano bidimensional. Los científicos han visto distorsiones similares en los experimentos descritos anteriormente. Fueron ellos quienes señalaron la existencia de un espacio tetradimensional, que no podemos ver físicamente, pero cuyos efectos se superponen en nuestro plano tridimensional.
A pesar de que físicamente no podemos entrar en el espacio de cuatro dimensiones, hemos recibido evidencia de su existencia y una imagen más clara de cómo funciona. Los científicos, a su vez, quieren utilizar los resultados de estas observaciones para un análisis más detallado. Quién sabe, tal vez en el transcurso del trabajo posterior puedan hacer otros descubrimientos.
Nikolay Khizhnyak
