Zoals je waarschijnlijk al gemerkt hebt, we leven in een wereld die wordt gedefinieerd door drie ruimtelijke dimensies en één dimensie van tijd. Met andere woorden, er zijn slechts drie cijfers nodig om uw fysieke locatie op een bepaald moment te bepalen. Op aarde, deze coördinaten vallen uiteen in lengtegraad, breedtegraad en hoogte die de afmetingen van lengte vertegenwoordigen, breedte en hoogte (of diepte). Sla een tijdstempel op die coördinaten, en je bent ook op tijd gelokaliseerd.

Om dat nog meer te strippen, een eendimensionale wereld zou zijn als een enkele kraal op een afgemeten draad. Je kunt de kraal naar voren schuiven en je kunt de kraal naar achteren schuiven, maar je hebt maar één getal nodig om de exacte locatie op de string te achterhalen:lengte. Waar is de kraal? Het staat op het merkteken van 15 centimeter.

Laten we nu upgraden naar een tweedimensionale wereld. Dit is in wezen een platte kaart, zoals het speelveld in games zoals Battleship of schaken. Je hebt alleen lengte en breedte nodig om de locatie te bepalen. in slagschip, alles wat je hoeft te doen is zeggen "E5, " en je weet dat de locatie een convergentie is van de horizontale "E"-lijn en de verticale "5"-lijn.

Laten we nu nog een dimensie toevoegen. Onze wereld houdt rekening met hoogte (diepte) in de vergelijking. Hoewel het lokaliseren van de exacte locatie van een onderzeeër in Battleship slechts twee cijfers vereist, een echte onderzeeër zou een derde dieptecoördinaat vereisen. Zeker wel, het laadt misschien mee op het oppervlak, maar het kan ook 800 voet (244 meter) onder de golven verbergen. Welke zal het zijn?

Zou er een vierde ruimtelijke dimensie kunnen zijn? We zullen, dat is een lastige vraag omdat we momenteel niets kunnen waarnemen of meten buiten de afmetingen van lengte, breedte en hoogte. Net zoals er drie getallen nodig zijn om een ​​locatie in een driedimensionale wereld aan te wijzen, een vierdimensionale wereld zou er vier nodig hebben.

Op dit moment, je bevindt je waarschijnlijk op een bepaalde lengtegraad, breedtegraad en hoogte. Loop een beetje naar links, en u wijzigt uw lengte- of breedtegraad of beide. Ga op een stoel staan ​​op exact dezelfde plek, en je verandert je hoogte. Hier wordt het moeilijk:kun je van je huidige locatie gaan zonder je lengtegraad te veranderen, breedte of hoogte? Je kunt niet, omdat er geen vierde ruimtelijke dimensie is waar we doorheen kunnen.

Maar het feit dat we niet door een vierde ruimtelijke dimensie kunnen bewegen of er een kunnen waarnemen, sluit het bestaan ​​ervan niet noodzakelijk uit. 1919, wiskundige Theodor Kaluza theoretiseerde dat een vierde ruimtelijke dimensie de algemene relativiteitstheorie en elektromagnetische theorie zou kunnen koppelen [bron:Groleau]. Maar waar zou het heen gaan? Theoretisch fysicus Oskar Klein heeft de theorie later herzien, suggereerde dat de vierde dimensie slechts opgerold was, terwijl de andere drie ruimtelijke dimensies worden uitgebreid. Met andere woorden, de vierde dimensie is er, alleen is het opgerold en onzichtbaar, een beetje als een volledig ingetrokken meetlint. Verder, het zou betekenen dat in elk punt in onze driedimensionale wereld een extra vierde ruimtelijke dimensie zou worden weggerold.

Snaartheoretici, echter, hebben een iets gecompliceerdere visie nodig om hun superstringtheorieën over de kosmos kracht bij te zetten. In feite, het is vrij gemakkelijk om aan te nemen dat ze een beetje pronken met het voorstellen van 10 of 11 dimensies inclusief tijd.

Wacht, laat dat je nog niet verbazen. Een manier om dit voor te stellen is om je voor te stellen dat elk punt van onze 3D-wereld geen ingetrokken meetlint bevat, maar een opgerolde, zesdimensionale geometrische vorm. Een voorbeeld hiervan is een Calabi-Yau-vorm, die een beetje lijkt op een kruising tussen een weekdier, een MC Escher-tekening en een "Star Trek"-vakantieornament [bron:Bryant].

Zie het zo:een betonnen muur ziet er van een afstand solide en stevig uit. Kom dichterbij, echter, en je zult de kuiltjes en gaten zien die het oppervlak markeren. Ga nog dichterbij, en je zou zien dat het bestaat uit moleculen en atomen. Of overweeg een kabel:van een afstand lijkt het een enkele, dikke streng. Ga er maar naast staan, en je zult zien dat het is geweven uit talloze draden. Er is altijd een grotere complexiteit dan op het eerste gezicht lijkt, en deze verborgen complexiteit kan al die kleine, opgerolde afmetingen.

Nog, we kunnen alleen zeker blijven van onze drie ruimtelijke dimensies en één van de tijd. Als er andere dimensies op ons wachten, ze gaan onze beperkte waarneming te boven - voorlopig.

Verken de links op de volgende pagina voor nog meer informatie over het universum.

Veel meer informatie

gerelateerde artikelen

• Kunnen onze hersenen de vierde dimensie zien?
• Hoe 3D-tv werkt
• Hoe 3D pc-brillen werken
• Hoe is het universum ontstaan?
• Hoe tijdreizen zal werken
• Hoe tijd werkt

Meer geweldige links

• Calabi-Yau-animaties door Jeff Byrant

bronnen

• Bryant, Jef. "Hogere dimensies van de snaartheorie." Wolfram-onderzoek. (26 aug. 2010) http://members.wolfram.com/jeffb/visualization/stringtheory.shtml
• Groleau, Rik. "Andere dimensies voorstellen." Het elegante universum. juli 2003. (26 aug. 2010) http://www.pbs.org/wgbh/nova/elegant/dimensions.html
• Kornrijk, Dave. "Wat is een dimensie?" Vraag het een wetenschapper. januari 1999. (26 aug. 2010) http://curious.astro.cornell.edu/question.php?number=4
• Vogt, Nicolette. "Astronomie 110G:Inleiding tot astronomie:de uitbreiding van het heelal." Staatsuniversiteit van New Mexico. 2010. (26 augustus, 2010) http://astronomy.nmsu.edu/nicole/teaching/ASTR110/lectures/lecture28/slide01.html