Aunque la relatividad, el espacio-tiempo y las dimensiones múltiples pueden ser temas embriagadores, los conceptos básicos son bastante sencillos. Desde la ciencia tradicional y la experiencia cotidiana, puedes tratar el mundo como un lugar tridimensional que tiene ancho, profundidad y altura. Sin embargo, a principios del siglo XX, Albert Einstein y otros teorizaron que el tiempo -que anteriormente se consideraba un fenómeno completamente separado- es una cuarta dimensión.

Tres dimensiones espaciales

Objetos ordinarios y el el espacio que habitan tiene tres dimensiones que puedes ver y medir fácilmente. Cuando desee saber cuánto espacio ocupa un objeto, mida, inserte los números en una fórmula que se aplique a la forma y obtenga el volumen del objeto. Por ejemplo, una canica tiene un radio de 1 centímetro, y la fórmula para la forma, una esfera, es 4/3 * pi * radio ^ 3. El mármol tiene un volumen de 4.12 centímetros cúbicos. Dado que el espacio tiene tres dimensiones, puede explorarlo moviéndose hacia arriba y hacia abajo, de lado a lado, y hacia adelante y hacia atrás.

Espacio-tiempo tetradimensional

La teoría de la relatividad de Einstein se une al tiempo al tres dimensiones familiares para crear un universo tetradimensional. La idea surgió porque tres dimensiones ya no parecían suficientes para describir nuevas observaciones científicas. Por ejemplo, el tiempo pasa un poco más lentamente en la superficie de la tierra que en la parte superior de un rascacielos alto; esto se debe a que la masa de la tierra "dobla" el espacio-tiempo, y se dobla menos cuanto más lejos te alejas. Aunque puede moverse libremente en tres dimensiones, está atascado moviéndose "hacia adelante" en la dimensión de tiempo.

Cuatro dimensiones espaciales

Los matemáticos trabajan regularmente con dimensiones y tienen nombres para objetos imaginarios con propiedades dimensionales . Un punto, por ejemplo, tiene cero dimensiones; no tiene ancho, profundidad o altura. Una línea tiene una dimensión, y un avión tiene dos. Un cubo tiene tres dimensiones, y los cubos tienen contrapartes familiares en la vida cotidiana: cajas, cubos de hielo e incluso granos de sal. Los matemáticos proponen un "cubo" tetradimensional llamado hipercubo o tesseract. Una esquina de un cubo tiene ángulos que entran en tres dimensiones, pero un tesseract se divide en cuatro. Debido a que ocupa cuatro dimensiones espaciales, no puede hacer un tesseract "real" en el espacio tridimensional, aunque puede representarlo como una imagen. La idea del tesseract ayuda a los alumnos a comprender las ideas de dimensiones más altas.

¿Más dimensiones?

Las tres dimensiones son obvias; cuatro son un tramo. ¿Cómo puede haber más? Los científicos tienen teorías sobre la naturaleza del universo que requieren hasta 11 dimensiones para explicar. Por ejemplo, en la teoría de supercuerdas, todos los fenómenos conocidos provienen de pequeños objetos similares a cuerdas más pequeños que un electrón que vibra en 11 dimensiones. Todavía otras teorías miran nuestro universo de 4 dimensiones como una pequeña parte de un objeto más grande que tiene 10 u 11 dimensiones, sosteniendo que nuestro universo creció o está unido a él.