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geometría

El hiperespacio

Escrito por Enunlugarenelcosmos 12-06-2017 en ciencia. Comentarios (0)

El hiperespacio es una forma de espacio que tiene cuatro o más dimensiones. El término aparece tanto en geometría, como en la descripción informal de ciertas teorías físicas.

La noción de hiperespacio puede concebirse como una generalización de los conceptos de espacio euclídeo de dimensión menor o igual que tres. De un modo algo somero se ejemplifica que un ente ("no curvo") con:

0 dimensiones: corresponde al punto
1 dimensión: a una recta.
2 dimensiones: a un plano.
3 dimensiones: Un espacio (de 3D, que es el espacio que podemos percibir).
4 o más dimensiones: un (o más) hiperespacio/s.

La noción de hiperespacio ha sido y es utilizada para especulaciones sobre desplazamientos superlumínicos; Stephen Hawking ejemplifica de un modo sencillo cómo se puede suponer a un hiperespacio de un modo topológico: supóngase que el universo de 3D espaciales fuera como un toro (la figura es usada por Hawking sólo con fines ilustrativos y se refiere a un toroide, cierta forma tridimensional), un viaje a velocidad c (como la velocidad de la luz) siguiendo el espacio (y el tiempo correlativo al mismo) dentro del toro para recorrerlo en un bucle o circuito sería más prolongado que si se tomara como atajo un hiperespacio, en la ilustración que da Hawking tal hiperespacio es representado como un trayecto (por ejemplo una recta) que sale del toro y conecta otro punto del mismo toro con menos espacio recorrido (y por ende menos tiempo...más velozmente)...

En tal caso no se habría superado realmente la velocidad c sino que se habría hecho un atajo entre puntos del espacio-tiempo usualmente muy distantes. Este ejemplo de hiperespacio es muy semejante a lo que se supone ocurre en un (actualmente hipotético) agujero de gusano.

Imágenes: 1.Representación geométrica de las diferentes dimensiones. 2.Figura toroide o toro. 3. Representación agujero de gusano. Wikipedia

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La 4ª dimensión y el teseracto.

Escrito por Enunlugarenelcosmos 13-03-2017 en ciencia. Comentarios (0)

La 4ª dimensión.

Esta figura recibe el nombre de teseracto. El teseracto es una figura geométrica formada por dos cubos tridemensionales desplazados a un cuarto eje dimensional.

Un teseracto se define como un cubo desfasado en el tiempo, es decir, cada instante de tiempo por el cual se movió pero todos ellos juntos. Por supuesto, es imposible ver un hipercubo en la cuarta dimensión, ya que solo se verían los puntos que tocan nuestro universo, así que, con suerte, sólo sería posible ver un cubo común únicamente en caso de que el hipercubo toque el espacio 3D en forma paralela a una de sus hipercaras. En cualquier otro caso, se vería un poliedro irregular, al igual que un cubo interseca por un plano en múltiples figuras.

Albert Einstein en su célebre teoría de 1905 de la relatividad especial habló por primera vez del tiempo como una cuarta dimensión y como algo indispensable para ubicar un objeto en el espacio y en un momento determinado. El tiempo en la teoría de la relatividad no es una dimensión espacial más, ya que fijado un punto del espacio-tiempo éste puede ser no alcanzable desde nuestra posición actual, hecho que difiere de la concepción usual de dimensión espacial. Aunque inicialmente se interpretó el tiempo como una "dimensión" matemática necesaria para ubicar un evento u objeto, en la teoría de la relatividad general el tiempo es tratado como una dimensión geométrica más, aunque los objetos materiales no puedan seguir una trayectoria completamente arbitraria a lo largo del tiempo (como por ejemplo "dar la vuelta" y viajar al pasado). La necesidad del tiempo dentro de la teoría de la relatividad existe por dos motivos:

En primer lugar, los objetos no sólo se mueven a través del espacio sino que también lo hacen a través del tiempo, es decir su coordenada temporal aumenta continuamente, por lo que hubo la necesidad de hablar del tiempo ligado al espacio como la cuarta dimensión o espacio-tiempo. Además el ritmo de avance en la dimensión temporal depende del estado de movimiento del observador, produciéndose una dilatación temporal efectiva para los observadores más rápidos en relación al tiempo medido por un observador estacionario.

En segundo lugar, el carácter intrínseco del espacio-tiempo y su cuatridimensionalidad requiere un modo conceptualmente diferente de tratar la geometría del universo, puesto que una cuarta dimensión implica un espacio plano (bidimensional) que se curva en la teoría de la relatividad general por la acción de la gravedad de la materia originándose la curvatura del espacio-tiempo.
Finalmente cabe añadir que algunas teorías físicas como la teoría de Kaluza-Klein y las teoría de supercuerdas, en sus varias versiones, añaden a las tres dimensiones físicas espaciales entre 1 y 9 dimensiones espaciales adicionales, de tipo compacto; además de la dimensión temporal.