Imagine: generata de Microsoft Designer
Cartea „Flatland: A Romance of Many Dimensions” (1884) de Edwin A. Abbott, explorează conceptul de dimensiuni fizice prin personaje care întâlnesc ființe de dimensiuni superioare. Protagonistul, „A. Square”, trăiește într-o lume bidimensională numită Flatland. Când „Sfera” tridimensională îl vizitează, Square își dă seama că există o lume întreagă pe care nu și-ar fi putut-o imagina niciodată. În cele din urmă, interacțiunile lui cu Sfera îi deschid mintea către posibilitatea unor dimensiuni și mai mari.
Încă populară după 140 de ani, cartea prezintă fascinația umanității pentru dimensiunile superioare, precum și lupta noastră de a înțelege conceptul de Univers în care ar putea exista ființe de dimensiuni superioare, precum extratereștrii. În acest moment, extratereștrii care locuiesc în orice dimensiune sunt pur ipotetici, cu atât mai puțin a patra dimensiune. Dar asta nu înseamnă că nu ar putea exista creaturi în dimensiunea a patra, care interacționează cu spațiul nostru tridimensional.
Dimensiunile superioare sunt necesare pentru existenţa Universului
Dimensiunile mai mari sunt o caracteristică necesară în matematică ca singura modalitate de a înțelege anumite concepte. De exemplu, teoria corzilor – până acum, cea mai bună explicație a noastră pentru modul în care se comportă cele mai mici particule din Univers – necesită existența unor dimensiuni fizice mai înalte. În caz contrar, comportamentul corzilor vibrante – despre care teoreticienii cred că formează toate particulele – nu poate funcționa. Fizicienii de astăzi acceptă posibilitatea teoretică că Universul nostru are până la 11 dimensiuni.
De-a lungul anilor, experimentele și modelarea matematică au oferit o oarecare idee despre caracteristicile dimensiunii a patra. De exemplu, experimentele efectuate în 2018 au arătat dovezi ale existenței dimensiunii a patra, ca urmare a comportamentului electronilor. În primul rând, electronii s-au deplasat într-o direcție printr-un material conductiv electric. Când cercetătorii au pus un câmp magnetic perpendicular pe material, acesta a forțat electronii să se devieze fie spre stânga, fie spre dreapta. Electronii au fost blocați în esență în dimensiunea a doua. Fizicienii implicați în experiment au extrapolat că un efect comparabil ar avea loc în cea de-a patra dimensiune și că vom vedea efectele sale în cea de-a treia dimensiune (în care noi trăim). Cu alte cuvinte, putem vedea dovezi ale celei de-a patra dimensiuni în dimensiunea noastră.
Ca ființe tridimensionale, proiectăm o umbră bidimensională. Același principiu ar putea fi valabil și pentru ființele cu patru dimensiuni care ar putea lăsa urme ale lor în lumea noastră. Pentru a înțelege cum, să începem cu conceptul de bază despre modul în care diferitele dimensiuni relaționează între ele.
Cum arată dimensiunile 1, 2 şi 3?
Ca locuitori ai unei lumi tridimensionale, percepem cu ușurință trei dimensiuni: înălțimea (sau lungimea), lățimea și adâncimea. Putem călători în sus și în jos, la stânga și la dreapta și înainte și înapoi. Și cunoaștem dimensiunile inferioare. Dimensiunea zero este un punct, care nu are înălțime, lățime sau adâncime. Prima dimensiune se ramifică, devenind o linie, cu numai lungime. Nimic nu ar exista dincolo de această linie pentru o creatură unidimensională. Formele bidimensionale, precum personajele din Flatland, sunt ceea ce putem desena pe hârtie, cum ar fi pătratele și cercurile. Au atât lățime, cât și lungime și pot călători și în aceste direcții. Cu toate acestea, o creatură bidimensională nu ar putea scăpa de bucata de hârtie pe care trăiește, pentru că pur și simplu nu poate percepe altceva decât două dimensiuni. Odată cu adăugarea unei a treia dimensiuni, apare o realitate mult mai bogată, deoarece acum forma poate călători în sus și în jos, sărind imediat de pe hârtie. Aceasta este forma Universului pe care o cunoaștem și o luăm de bună.
Teseractul – hipercubul dimensiunii a patra
Acum vine partea dificilă. Pentru a păși în dimensiuni mai mari, practic faci un unghi drept față de forma anterioară: mai întâi faceţi un pătrat al liniei pentru a doua dimensiune și apoi linia face cubul pentru a ajunge la a treia dimensiune. Pentru a trece la a patra dimensiune, trebuie să faceți același lucru – faceți un unghi drept față de cub, extinzându-l într-un „hipercub” sau „teseract”. Patru linii se conectează la fiecare punct și fiecare suprafață este un cub. Uneori, fizicienii descriu a patra dimensiune ca pe un spațiu perpendicular pe un cub. Această descriere, deși este precisă din punct de vedere geometric, nu este de mare ajutor: niciun creier conectat pentru o lume 3D nu poate înțelege cum arată de fapt un teseract sau alt obiect de dimensiune superioară. Deci, teoretic, nu am fi capabili să percepem o ființă cu patru dimensiuni cu simțurile noastre – decât dacă ele ar accesa într-un fel fizic realitatea noastră tridimensională.
Imagine: wikipedia.org (Commons Creative – free)
Extratereştrii din dimensiunea a patra
Cum am vedea extratereștrii din dimensiuni superioare dacă ar intra în lumea noastră tridimensională? De exemplu, o minge din dimensiunea 4 s-ar face din ce în ce mai mare, pe măsură ce mingea se mișcă prin lumea noastră. Dar, dacă ea iese din planul nostru de existență, se micșorează din nou, apoi dispare. Pe de altă parte, o ființă 4D ar putea să vadă mingea și să știe exact unde se află, dar nu şi noi. În același mod, un extraterestru din a patra dimensiune poate trece în mare parte nedetectat prin Universul nostru tridimensional. Doar o parte din el l-am observa, apărând de nicăieri. Dar nu am fi niciodată capabili să îl vedem întreg, pentru că nu putem vedea a patra dimensiune cu simțurile noastre. În cele din urmă, el ar dispărea în „nimic”.
Pentru noi, asta înseamnă că extratereștrii ar putea fi mai mari decât par, pentru că am vedea doar o felie tridimensională din ei la un moment dat. Acest lucru este exemplificat în jocurile video Miegakure și 4D Miner, unde puteți experimenta o lume cu patru dimensiuni prin percepțiile noastre tridimensionale inteligibile. Deci, obiectele precum copacii și dealurile apar și dispar, deoarece percepția noastră asupra lor se schimbă pe măsură ce ne deplasăm prin spațiul tridimensional.
Odată ce atingem dimensiuni mai înalte, devine și mai dificil să ne imaginăm cum ar fi ființele care trăiesc acolo și cum ar interacționa ele cu viețile noastre tridimensionale. Deci, ce ar face un extraterestru cu patru dimensiuni din noi dacă ar vizita realitatea noastră tridimensională? Teoria sugerează că ar putea să vadă în interiorul nostru.
Poate că în timp ce ei ne studiază, noi nu avem nicio idee despre ce fac ei. Pe baza a ceea ce știm despre dimensiunile fizice, poate fi greu să detectăm o navă spațială extraterestră care iese în spațiul nostru 3D…