Quante dimensioni esistono nell’universo?

13 Agosto, 2023

Foto di Pete Linforth da Pixabay

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Le 3 dimensioni dello spazio

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La nostra realta ha 4 dimensioni

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Altre dimensioni oltre la nostra?

Ad oggi la scienza ritiene che le dimensioni della nostra realtà siano 4:

  • 3 dimensioni spaziali sulle quali abbiamo pieno controllo: altezza, lunghezza e larghezza
  • 1 dimensione temporale sulla quale non possiamo nulla purtroppo

Ma dove sta scritto che quello che la scienza sa oggi, sia tutto quello che c’è da sapere? Partiamo dal principio, da 0 dimensioni e vediamo dove arriviamo.

Le 3 dimensioni dello spazio

Seguimi e ragioniamo insieme sulle dimensioni partendo dall’inizio, dallo 0, dal punto.

0 dimensioni: il punto

Concentriamoci su alcune caratteristiche base e vediamo il punto come si classifica su ciascuna

1 dimensione: il segmento

Saliamo di una dimensione. Trasciniamo il punto in una direzione a caso e otteniamo un segmento

2 dimensioni: il quadrato

Saliamo ancora di una dimensione con il solito trucco del trascinamento: prendiamo il segmento e trasciniamolo perpendicolarmente a se stesso e avremo Un quadrato.

3 dimensioni: il cubo

Saliamo ancora di un’altra dimensione trascinando il quadrato perpendicolarmente a se stesso. Vuol dire trascinarlo “in alto” e otteniamo Un cubo.

Mumble

“Davide scusa, ma io ti avevo chiesto quante dimensioni esistono nell’universo, che c’entrano i punti, le linee e i quadrati?

L’analogia delle dimensioni

Potrebbe sembrare l’abbia presa larga, ma questo è un passaggio cruciale. Stai infatti per SAPERE come è fatto un cubo in 4 dimensioni. Guarda un po’ qui sotto e dimmi se non noti qualcosa:

Lati/Facce

PUNTO

RETTA

QUADRATO

CUBO

Punti terminali/

Spigoli

PUNTO

RETTA

QUADRATO

CUBO

Questa è l’analogia delle dimensioni. Con essa puoi calcolare lati e spigoli di una figura in qualsiasi dimensione. Ai lati sommi o sottrai 2, agli spigoli moltiplichi o dividi 2.

Vuoi sapere come è un cubo in 4 dimensioni? Basta tirarlo penperdicolarmente a se stesso. Avrà 8 lati e 16 spigoli (proseguendo l’analogia). Ti presento il TESSERACT

Mumble

“Ma quindi come sarebbe fatto questo cubo in 4 dimensioni? Io proprio non riesco a immaginarmelo…”

Nessuno può.

Il tuo cervello tridimensionale non riesce a concepire nulla al di sopra di esso. Viviamo in 3 dimensioni dello spazio e non possiamo capire come sia fatto un cubo con 16 punti terminali e 8 facce.

U

AHA!

Grazie all’ANALOGIA, sapere il numero di lati e spigoli di una figura in qualsiasi dimensione diventa un gioco da ragazzi. Basta aggiungere 2 lati a quelli della dimensione precedente e raddoppiare gli spigoli

La nostra realta ha 4 dimensioni

Sebbene tu creda di trovarti in una realtà a 3 dimensioni, ti sbagli: sono 4. E fu un impiegato dell’ufficio brevetti di Berna a capirlo, Albert Einstein.

Capì che spazio e tempo non solo sono due dimensioni collegate, ma non sono nemmeno assolute. Il nostro tempo (e lo spazio) varia in base a come ci muoviamo all’interno dello spazio, a quanto andiamo veloci.

Spazio e tempo sono talmente interconnessi, che Einstein iniziò a parlare di spazio-tempo. Non più una realtà a sole 3 dimensioni spaziali, ma 4 a tutti gli effetti.

Il tempo è la tua quarta dimensione!

La dimensione incontrollabile

Insomma, vivi già in una realtà a 4 dimensioni! solo che su quella temporale non hai il controllo che hai invece su quelle spaziali.

Diciamo “per assurdo” che esista un essere proveniente dalla quinta dimensione. Essendo superiore alla nostra potremmo assumere che abbia il controllo delle 4 sottostanti come noi abbiamo il controllo delle 3 spaziali.

Questo essere controllerebbe il tempo con la stessa facilità con la quale tu cammini. Potrebbe vedere la sua vita per intero o magari avere il controllo della sua età. Forse stiamo un po’ galoppando con l’immaginazione, ma forse no.

U

AHA!

Viviamo a tutti gli effetti in una realtà a 4 dimensioni: 3 spaziali e una temporale. Il problema è che su quella temporale non abbiamo nessun tipo di controllo

Altre dimensioni oltre la nostra?

Elettroni tra le dimensioni?

Gli elettroni non girano intorno al nucleo come i pianeti intorno al sole, ma si trovano in delle regioni dette orbitali. Un istante li troviamo in una regione, l’istante dopo nell’altra.

Il fatto è che si spostano tra la regione A e la regione B senza attraversare lo spazio che le separa. Sarebbe come spostarsi a piedi dalla Sardegna alla Corsica senza attraversare il mare. Quasi l’elettrone sparisse da una regione e comparisse nell’altra. Dove sta nel frattempo? 

Materia da un’altra dimensione?

Ho un’ultima fantasticheria su cui divertirci: la materia oscura. Se non sai cosa sia non ti preoccupare, non lo sa nessuno, per questo si chiama così. Sappiamo solo che:

  • Interagisce tramite la gravità
  • Ne esiste un quantitativo enorme

Osservando lo spazio capita di vedere la luce venire piegata dalla gravità di qualcosa di massiccio: una stella, un buco nero, una galassia… Spesso però, quando si osserva questo fenomeno e si va a vedere quale grosso oggetto l’abbia piegata, non si trova nulla. La luce piega come se ci fosse molta materia ma se si va a vedere non si trova niente di niente. Non sapendo come chiamare questa materia invisibile che piega la luce senza esserci, l’hanno chiamata Oscura.

Ma se la gravità potesse transitare tra le dimensioni? Potremmo immaginare che la gravità che piega la luce arrivi da qualcosa di grosso che però sta in un’altra dimensione. Magari in quel punto in un’altra dimensione c’è una galassia di cui noi possiamo solo vedere l’impronta gravitazionale. Peccato per ora siano solo teorie eh?

Conclusioni

Un bimbo se ne stava un giorno in un giardino con una fontana al centro. Nella fontana viveva una carpa e il bimbo passava molto tempo ad osservarla. Un giorno il bimbo capì che la carpa era completamente all’oscuro del mondo enorme e vasto che si apriva appena sopra la sua testa; esisteva solo la fontana. Ignorava completamente l’esistenza di altri pesci, mammiferi, quadrupedi, bipedi, uomini, aerei, stelle.

Dove si trovava quella dimensione aliena? Dovunque intorno alla carpa, ma lei conduceva la sua intera vita ignara del fatto che le sarebbe bastato guardare poco oltre per scoprire un bimbo e tutto il suo mondo.

La scienza è arrivata a postulare la presenza di molte dimensioni oltre la nostra. Nulla di provato, ma il solo fatto che la cosa sia anche solo postulata, vagliata, non so te, ma mi elettrizza.

Davide

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