Vivimos en un espacio de “solo” tres dimensiones. Lo sabemos desde los tiempos de Euclides, el griego considerado el padre de la geometría. Para entenderlo, basta con mirar alrededor. Podemos ir hacia adelante y hacia atrás, hacia la izquierda y hacia la derecha, hacia arriba y hacia abajo. Otras direcciones son solo combinaciones de estas tres.
¿Pero existen únicamente estas tres dimensiones? Conviene recordar que algo no deja de existir simplemente porque no lo vemos. Incluso si, en nuestra forma tridimensional de vivir, no podemos percibir los límites dimensionales a nuestro alrededor, aun así somos capaces de intuirlos e incluso de imaginarlos.
Algunos ejemplos ayudan a explorar estas fronteras.
Sin dimensiones: piensa en un punto. Puede estar en una hoja de papel, en el espacio o representar la singularidad antes del Big Bang. Un punto es solo eso. No se mueve, no tiene tamaño, no tiene volumen ni tiempo. Simplemente existe, inmóvil y atemporal.
Unidimensional: un buen ejemplo es un tren sobre rieles. Solo se mueve en una dirección, siguiendo una línea. Para ese tren, solo existen dos opciones: avanzar o retroceder. Nada más.
Bidimensional: aquí podemos pensar en un muñeco de videojuego, en juegos de fútbol, o en las bolas de una mesa de billar. El personaje se mueve en un plano. Puede ir a los lados o hacia adelante y hacia atrás, pero no existe la posibilidad de subir o bajar. No hay un botón que lo haga dispararse hacia arriba o atravesar el suelo. Y, si intentaras explicarle eso, probablemente no lo entendería, pues “arriba” y “abajo” simplemente no existen en su mundo.
Tridimensional: esta es nuestra realidad. Vivimos en tres dimensiones espaciales. Y tal vez, en una dimensión superior, exista un ser intentando explicar nuestro mundo a otro ser más “simple”, con la misma dificultad que tendríamos al explicar la profundidad a un personaje de videojuego.
Es fácil comprender las limitaciones del punto, del tren o del muñeco de videojuego, porque esas dimensiones están contenidas dentro de la nuestra. Pero intentar imaginar una cuarta o quinta dimensión espacial es un desafío enorme. De hecho, incluso nuestra percepción del espacio 3D es limitada. Nuestros ojos captan imágenes en dos dimensiones, y es la combinación de estas dos imágenes en nuestro cerebro lo que nos permite percibir la profundidad y formar una visión tridimensional. Quizás, si tuviéramos sentidos extra, como el sonar de los delfines o de los murciélagos, percibiríamos el mundo de una forma aún más rica.
Como es difícil imaginar una dimensión más allá de la nuestra, podemos buscar pistas dentro de lo que conocemos. La matemática nos ofrece algunas. Un punto no tiene dimensión. Una línea está limitada por dos puntos. Un cuadrado, a su vez, está limitado por cuatro líneas. Un cubo está limitado por seis cuadrados. Siguiendo esta lógica, un hipercubo estaría limitado por ocho cubos.
Incluso es posible representar un hipercubo dibujando un cubo dentro de otro y conectando sus vértices. Sin embargo, lo que logramos dibujar es solo una proyección estática. Así como la sombra de un cubo en una superficie plana es una forma 2D, lo que representamos de un objeto de cuarta dimensión es apenas su sombra proyectada en nuestro espacio tridimensional.
Aunque vivimos en un espacio 3D, nuestra realidad está compuesta por cuatro dimensiones. Necesitamos sumar el tiempo. Por ejemplo, es posible ubicar cualquier punto en un mapa usando latitud y longitud. Pero, para encontrar un apartamento, necesitamos también la altura. Y, si queremos marcar un encuentro, es necesario incluir la hora. Ese es el papel de la cuarta dimensión: el tiempo.
Hasta comienzos del siglo XX, espacio y tiempo eran considerados cosas separadas. Fue Einstein, con su Teoría de la Relatividad, quien mostró que forman una única estructura: el espacio-tiempo. A partir de ese momento, el tiempo pasó a comprenderse como una dimensión tan real como las otras.
Esa visión revolucionó la ciencia. Se descubrió que el espacio puede curvarse, que el tiempo puede dilatarse, y que todo esto depende de la gravedad y de la velocidad con la que nos movemos. El universo dejó de ser algo rígido y absoluto. Pasó a entenderse como un tejido flexible, moldeado por la materia y la energía.
Con el avance de los estudios sobre el mundo subatómico, nació la Mecánica Cuántica. Este nuevo enfoque reveló comportamientos aún más extraños. Algunas partículas pueden estar en varios lugares al mismo tiempo, y otras cambian de comportamiento cuando son observadas. Para unificar estas ideas con la Relatividad, surgieron teorías como la de las Supercuerdas, que proponen que el universo está formado por diminutas cuerdas vibrando en dimensiones que van más allá de las cuatro conocidas. Algunas de esas teorías hablan de diez o incluso más dimensiones.
La ciencia aún busca confirmar si esas dimensiones extra realmente existen. Pueden estar plegadas sobre sí mismas, ocultas en escalas microscópicas. Aunque invisibles, pueden ser la clave para entender la estructura más profunda de la realidad. Quizás el espacio que percibimos no sea el fundamento del universo. Puede que haya algo más sutil, como los patrones matemáticos de la física cuántica.
Volviendo al ejercicio de imaginación, piensa en una bolita viviendo en un mundo bidimensional, como una mesa de billar infinita. Puede moverse en cuatro direcciones: norte, sur, este y oeste. Esa es toda su realidad. Si nosotros, tridimensionales, apiláramos una bolita sobre otra, la de abajo vería a la de arriba desaparecer. Para ella, no existe el concepto de “arriba”. Y la de arriba, al salir del plano perceptible, se sentiría como si estuviera en un punto sin referencia. Un vacío total.
Ahora imagina que tienes un amigo de la cuarta dimensión espacial. No puedes verlo, pues está en una realidad inaccesible a tus sentidos. Tal vez lo escuches como una voz que parece venir de todos lados, o incluso desde dentro de ti. Supón que estás en un galpón lleno de cajas y necesitas organizarlas. Un trabajo inmenso. Al pedir ayuda a tu amigo, verías las cajas apareciendo y desapareciendo rápidamente, yendo y viniendo hacia un lugar que no puedes percibir. Verías los cambios ocurriendo, pero no podrías ver quién los causó ni cómo.
Si existen dimensiones más allá de la nuestra, ¿cómo serían esos universos? ¿Serían atemporales? ¿Tendrían múltiples capas, como las de una cebolla? ¿Estarían enrollados como tubos dentro de tubos? ¿O tal vez sería posible tirar de un hilo invisible y dar vuelta toda la realidad?
Piénsalo antes de dormir esta noche. Intentar imaginar esas posibilidades con una mente 3D no es tarea fácil.
Tal vez nuestra dificultad para concebir otras dimensiones provenga del hecho de haber evolucionado dentro de un contexto limitado de espacio-tiempo.
Puede que seamos atravesados constantemente por otras realidades más sutiles. Simplemente no las percibimos. Pero eso no significa que no existan.
El Padre de la Geometría
Euclides de Alejandría fue un matemático y escritor griego, considerado el mayor nombre de la matemática de la Antigua Grecia. Su nombre en griego, Eukleidēs, puede traducirse como “renovado” o “glorioso”. Conocido como el “Padre de la Geometría”, enseñaba en la Escuela Real de Alejandría, una academia fundada por Ptolomeo. Su producción intelectual fue vasta, no solo por su propia contribución, sino también porque lideró un equipo de matemáticos cuyas obras siguieron publicándose a su nombre incluso después de su muerte. Su obra maestra, Los Elementos, está compuesta por trece libros, organizados como una secuencia de teoremas que hasta hoy sirven de base para el estudio de la geometría.
Dimensiones Espaciales
Hipercubo
Proyección en 3D de la sombra de un hipercubo realizando una rotación simple en torno a un plano que corta la figura de adelante hacia atrás y de arriba hacia abajo. Un hipercubo, también conocido como teseracto, es la versión de un cubo en cuatro dimensiones espaciales. Así como un cuadrado está formado por líneas conectadas y un cubo por cuadrados interconectados, el hipercubo está compuesto por cubos unidos entre sí en una dimensión superior. Aunque es imposible visualizarlo por completo en nuestro mundo tridimensional, podemos representarlo mediante proyecciones, del mismo modo que una sombra 2D puede sugerir la forma de un objeto 3D. El hipercubo es un ejemplo poderoso de cómo la matemática permite extender conceptos más allá de la percepción sensorial, ayudándonos a imaginar estructuras que trascienden los límites del espacio que conocemos.
Pasta dental radioativa
Vendidas como milagrosas, en Alemania en los años 20. El mundo era otro antes de que la humanidad comprendiera las particularidades del mundo subatómico.
«Las leyes de la naturaleza no son más que los pensamientos matemáticos de Dios»
Johannes Kepler
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