sábado, 28 de marzo de 2009

EL HIPERESPACIO


"Cuando me pidieron que hiciese un cómic mensual de Zoids pensé en cómo podía extender la historia. Básicamente son juguetes grandes luchando entre sí. Entonces pensé, ¿y qué si son juguetes? Y, ¿quién podría controlar los juguetes a esa escala, para que la gente implicada no sepa que están luchando con juguetes? Había estado leyendo un libro sobre la quinta dimensión, y se me ocurrió que si vivías en la quinta dimensión podrías mirar al universo desde el exterior del espacio y del tiempo. Podrías moverte por esa dimensión hasta cualquier punto del espaciotiempo y tu cuerpo se vería como un corte transversal de partes tridimensionales. Y pensé en poner a estas criaturas en Zoids. En realidad eran los amos de los juguetes y nuestro universo era el juego al que jugaban. Sólo era una idea en mi cabeza, y cuando cancelaron Zoids me olvidé de ella. Entonces Animal Man, sin que yo pensara en ello, también trató de algo que había fuera, que en este caso era yo. Yo estaba fuera de su universo, y aún sí me dedicaba a hurgar en él."

-- Grant Morrison, guionista de tebeos de superhéroes y ciencia-ficción



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"Cuando era niño solía visitar en Jardín de Té Japonés en San Francisco. Pasaba horas fascinado por la carpa que vivía en un estanque poco profundo solo unas pulgadas bajo las azucenas, justo bajo mis dedos, completamente ajena al Universo que había sobre ella.

Me hacía a mí mismo una pregunta que solo un niño podría hacer: ¿Cómo sería ser una carpa?. ¡Qué mundo tan extraño sería! Me imaginaba que el estanque sería como el Universo, un espacio de dos dimensiones. La carpa sólo podría nadar hacia adelante y hacia atrás, y a izquierda y derecha. Pero imaginaba que el concepto de “arriba”, más allá de las azucenas, sería totalmente extraño a ella. Cualquier científico carpa que se atreviese a hablar de “hiperespacio”, es decir, la tercera dimensión sobre el estanque, sería inmediatamente etiquetado como un chiflado. Me pregunto qué pasaría si pudiésemos bajar y capturar un científico carpa y subirlo al hiperespacio. ¡Pensaba en la maravillosa historia que contaría a los demás!. La carpa balbucearía sobre unas nuevas e increíbles leyes de la Física: seres que podían moverse sin aletas. Seres que podían respirar sin agallas. Seres que podían emitir sonidos sin burbujas. Entonces me pregunté: ¿Cómo podría un científico carpa conocer nuestra existencia? Un día que llovía, pude ver las gotas de lluvia formar suaves ondas en la superficie del estanque.


La carpa podría ver las sombras de las ondas en la superficie del estanque. La tercera dimensión podría ser invisible para ellos, pero las vibraciones de la tercera dimensión podrían ser claramente visibles. Incluso la carpa podría sentir estas ondas e inventar un simple concepto, para describirlas, llamado “fuerza”. Podría incluso darle a estas “fuerzas” bonitos nombres como luz y gravedad. Nos reiríamos de ellos, porque, por supuesto, sabemos que no hay “fuerzas” después de todo, solo las ondas en el agua.

Hoy día, muchos científicos creen que nosotros somos la carpa que nada en nuestro diminuto estanque, completamente feliz, inconsciente de los invisibles y desconocidos Universos que planean justo sobre nosotros en el hiperespacio. Pasamos nuestra vida en tres dimensiones espaciales, confiados en que lo que vemos con nuestros telescopios es todo lo que existe, ignorantes de la posibilidad de un hiperespacio de 10 dimensiones. Aunque estas dimensiones superiores son invisibles, sus “ondas” se pueden ver y sentir con toda claridad. Llamamos a estas ondas luz y gravedad. La teoría del hiperespacio, sin embargo, languideció durante décadas por la escasez de pruebas físicas o aplicaciones. Pero la teoría, una vez considerada el área de los excéntricos y místicos, está siendo revitalizada por una simple razón: puede ser la llave para la mayor teoría de todos los tiempos, la “Teoría del Todo”.


Einstein pasó sus últimos 30 años en una inútil persecución de esta teoría, el Santo Grial de la Física. Quería una teoría que pudiese explicar las cuatro fuerzas fundamentales que gobiernan el Universo: gravedad, electromagnetismo, y las dos fuerzas nucleares (débil y fuerte). Supuso que sería el mayor descubrimiento de la ciencia en los últimos 2 000 años, desde que los griegos se preguntaron cómo se hizo el mundo. Estaba buscando una ecuación, tal vez de no más de una pulgada de largo que pudiese colocar en una camiseta, pero era demasiado grandioso poder explicar todo, desde el Big Bang y las explosiones estelares a átomos y moléculas, o las flores del campo.

Quería leer la mente de Dios. Finalmente, Einstein falló en su misión. De hecho, fue rechazado por muchos de sus compatriotas más jóvenes, que se mofarían de él con la frase, “Lo que Dios ha separado, ningún hombre puede unirlo”. Pero tal vez Einstein se esté tomando ahora su venganza. Durante la última década, ha habido una furiosa búsqueda para la unión de estas cuatro fuerzas fundamentales en una única teoría, especialmente una que mezcle la Relatividad General (que explica la gravedad) con la Teoría Cuántica (que explica las dos fuerzas nucleares y el electromagnetismo).

El problema es que la relatividad y la teoría cuántica son totalmente opuestas. La Relatividad General es una teoría de lo muy grande: galaxias, quásars, agujeros negros, e incluso el Big Bang. Se basa en curvar el maravilloso tejido de cuatro dimensiones del espacio y del tiempo. La Teoría Cuántica, por el contrario, es una teoría de lo muy pequeño, es decir, el mundo de las partículas subatómicas. Se basa en diminutos paquetes de energía discretos llamados cuantos. En los últimos 50 años, se han realizado muchos intentos de unir estos polos opuestos, y han fallado. El camino hacia una Teoría de Campo Unificado, la Teoría del Todo, está cubierto con los cadáveres de los intentos fallidos. La clave de este puzzle puede ser el hiperespacio. En 1915, cuando Einstein dijo que el espacio-tiempo tenía cuatro dimensiones y se curvaba y ondulaba, mostró que estas curvaturas producían una “fuerza” llamada gravedad. En 1921, Theodr Kaluza escribió que las ondas de la quinta dimensión podrían ser vistas en forma de luz. Al igual que el pez que mira las ondas del hiperespacio moviéndose en su mundo, muchos físicos creen que la luz se crea por ondas en un espacio-tiempo de cinco dimensiones.

--Michio Kaku, físico teórico, especialista en el campo de la teoría de cuerdas y divulgador científico. El artículo extractado sigue aquí.

Imágenes: Henri Matisse (CARPA, 1912); Grant Morrison y Brian Bolland (ANIMAL MAN, 1990); Grant Morrison, Frank Quitely y Jamie Grant (SUPERMAN ALL STAR nº 6, 2007); Al Fedstein y Bernie Krigstein (MONSTER FROM THE FOURTH DIMENSION, 1953); M.C. Escher (THRE WORLDS, 1955).

21 comentarios:

Urbs dijo...

"De hecho, en una pasada, esta teoría de cuerdas de 10 dimensiones nos da una simple y convincente unificación de todas las fuerzas"

Será simple. Pero eso de imaginar 10 dimensiones microscópicas arrolladas en forma de Calabi-Yau y que las partículas y fuerzas son resonancias de estas cuerdas, me cuesta un poco. Y eso que me tengo por una persona más o menos inteligente -se programar un vídeo-

Álvaro Pons dijo...

Pero es que se están confundiendo dimensiones físicas con algebraicas...
Un vector de 37 dimensiones para la teoría de supercuerdas es natural y sencillo: son 37 números separados por comas (o un tensor munltidimensional, da igual, son números). Pero muchas de esas dimensiones no son geométricas...no hace falta imaginarlas.

Álvaro Pons dijo...

Y mucho ojito con la teoría de cuerdas (supercuerdas y branas). Uno de sus problemas es que es indemostrable y que puede convertirse en una especie de Grial mágico. Un juguete matemático que puede adaptarse a todo, pero que permite la predictibilidad...

Urbs dijo...

Si, ya había leído por ahí algunas acusaciones que la tildaban de pseudociencia porque no era falsable.
Por cierto, en este grabado de Escher, se puede ver a la carpa de Michio Kaku pensando sobre la tercera dimensión.
Y enhorabuena por la nominación Pepo.

Urbs dijo...

Y enhorabuena también a Álvaro :-)

Pepo Pérez dijo...

Gracias, Urbs. Muy bueno lo de Escher, voy a subirlo al post.

Pepo Pérez dijo...

¿Quién confunde dimensiones física con algebraicas? ¿Michio Kaku?

Álvaro Pons dijo...

No, no, la interpretación que se suele hacer de las dimensiones. Cuando habla de compactación de dimensiones, hay que saber de lo que habla: es una solución matemática para evitar ciertos problemas de la hipótesis (que no teoría). Cuando habla de ver las proyecciones de otras dimensiones sobre la tres perceptibles es un bonito símil para una operación matemática. Pero eso no signifca que existan dimensiones alternativas "habitables". Piensa que esas dimensiones tienen un sentido de completitud de la teoría.
para poner un ejemplo: cuando en electromagnetismo se habla de cinco dimensiones, una de ellas era la carga. Las oscilaciones de la carga generan ondas en tres dimensiones.
Un símil: el ojo cíclope. No existe un ojo cíclope, un tercer ojo que nos permite unir las dos imágenes de cada ojo en una única impresión visual. Sin embargo, es una teoría que se utiliza mucho en óptica visual porque nos permite explicar con facilidad resultados. Sabemos que no existe, pero si queremos explicar diplopias (visión doble) y muchos problemas de visión binocular, es útil. Fíjate que llegamos a decir que existe diplopia si no existe simultaneidad sobre el ojo cíclope.
Las dimensiones extraoridnarias de la teoría de supercuerdas sería similar.


Es una teoría tremendamente controvertida dentro de la física. Está generando una discusión epitesmológica apasionante.

Álvaro Pons dijo...

La carga en el EM es una teoría antigua, es sólo un ejemplo...

David Intramuros dijo...

Me parece que las dimensiones de las que habla la teoría de la supercuerdas si son espaciales pero no habitables.

Brian Greene, en su (magnífico) libro "El Universo Elegante" lo explica de una manera muy ilustrativa:

Pongamos que el Universo es la superficie del mango de una escoba (sin tener en cuenta los bordes o tapas de dicho cilindro). Ese supuesto universo tendría dos dimensiones, una grande, que sería la longitud de la escoba y otra más pequeña que comprendería la circunferencia del cilindro. Esa segunda dimensión sería además una dimensión arrollada, porque un habitante de ese universo al recorrerla entera volvería al punto de partida.

Ahora supongamos que disminuímos extremadamente el grosor de la escoba hasta que el diámetro de dicha circunferencia sea de tan solo unas micras. El universo resultante seguiría siendo de dos dimensiones, pero a efectos de un habitante del mismo, se trataria de un universo-linea pues la dimensión circular le resultaría practicamente imperceptible. Pues eso, las dimensiones extra de la teoría de cuerdas serían arrolladas, minúsculas e imperceptiples para entidades macroscópicas.

De todas formas, las Supercuerdas son mera especulación. La teoría lleva desarrollándose casi 40 años y todavía no ha podido desarrollarse un solo experimento para ponerla a prueba. A lo mejor con el nuevo acelerador de partículas que están construyendo se saca algo en limpio. Pero me da que tanto teorizar sin trabajo de laboratorio va a resultar en un batacazo mega-impresionante.

Pepo Pérez dijo...

"Me parece que las dimensiones de las que habla la teoría de la supercuerdas si son espaciales pero no habitables."

Eso es lo que yo había entendido, sí. Y no podemos habitarlas (ni imaginarlas, aunque no podamos evitar hacerlo) simplemente porque vivimos en un mundo de cuatro dimensiones. Es más. Es que el símil de la historieta de Feldstein y Krigstein de 1953 (he colgado ahí un par de viñetas) para explicar cómo veríamos a una hipotética criatura de la "cuarta" dimensión (quinta en realidad), el del plano de un folio en el que vivieran criaturas de dos dimensiones (o el plano un tebeo, por ejemplo) es prácticamente igual al ejemplo que utiliza el físico Paul Davies para explicar esas dimensiones extra del "hiperespacio", desconocidas e invisibles a nuestros sentidos.

David Intramuros dijo...

Pero esas concepciones del hiperespacio (de la muchas que se pueden formular)suponen unas dimensiones equiparables en tamaño (Muy grandes o infinitas).

La teoría de las supercuerdas sostiene que de la ruptura de simetria supuestamente ocurrida en el Big Bang, surgieron dimensiones de diferentes tamaños, la mayoría de ellas microscópicas, y que las relaciones de escala entre esas dimensiones fundamentan los valores de cada una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza.

Algunas teorías "multiversales" se apoyan en esto para decir que cada universo procede de una ruptura de simetría diferente, y por lo tanto tendría un número diferente de dimensiones "grandes" y unas leyes de la física muy diferentes a las que conocemos.

Y por cierto, respecto a proyecciones 3-D de entidades hiperespaciales , les remito al monstruo dibujado por Frank Quitely en el Superman All-Star #6

Pepo Pérez dijo...

Ostras, es verdad. Qué bueno ese episodio, por cierto, de los mejores de la serie, voy a subir alguna viñeta. Muchas gracias también por tus comentarios, Intramuros. Bueno, a todos.

Pepo Pérez dijo...

Hay otra cuestión con el falsacionismo de Popper, que una y otra vez vuelve a salir aquí. Ya SantiBilbo lo apuntaba cuando decía que la falsabilidad "se dice ya muchas veces con la boca pequeña".

Es que ahora mismo hay científicos que se cuestionan si habría que revisar la necesidad de falsación para considerar o no científica una teoría (Santibilbo también citó al principal precursor de esta crítica, Feyerabend; por ejemplo, el hecho de que hay casos en que se siguen usando teorías científicas ya falsadas simplemente porque no se disponen de otras nuevas que puedan sustituirlas).

En otras palabras, que el límite "objetivo" entre ciencia y seudociencia algunos ya no lo tienen tan claro como Popper y sus seguidores. Y eso está sucediendo justamente a raíz de teorías tan poco falsables como las de cuerdas o la Teoría M.

Que alguien me corrija si me equivoco, pero es lo que tengo entendido.

Pepo Pérez dijo...

«Alguna vez se encontrará la teoría unificada que combine los principios de la relatividad con los de la mecánica cuántica. A su tiempo los grandes principios serán comprensibles para todo el mundo, no sólo para unos pocos científicos. Entonces todos, los filósofos, los científicos y la gente normal y corriente, podrán tomar parte en la discusión sobre el tema de por qué existimos nosotros y el universo. Si encontramos la respuesta a esta pregunta, será el definitivo triunfo de la razón humana: pues entonces conoceremos el pensamiento de Dios».

(Stephen Hawking)

Pepo Pérez dijo...

El interior del LHC de Ginebra en Informe Semanal, YouTube TV:

http://www.youtube.com/watch?v=I43ZZ8MkDkA

Demetrio Babul Rojas dijo...

de niño vi en Cosmos, la serie de divulgacion cientifica de Carl Sagan, un capitulo en el se trataba el tema de las dimensiones, la fisica cuantica, la relatividad , etc.

El ejemplo era asi:

Sagan se paraba al lado de una mesa y recortaba un cuadrado de papel que situaba luego sobre la mesa.

El cuadrado era entonces el unico habitante de este mundo que conformaba la superficie de la mesa y sus dos dimenciones.

Entonces Sagan toma una manzana en sus manos he imagina un supuesto dialogo entre la manzana y el cuadrado de papel.

La manzana llama al cuadrado el cual solo escucha una voz en el espacio ya que en su mundo plano no existe el "arriba".

Para solucionar esto la manzana se corta por la mitad y apoya su superficie plana sobre la mesa.

El Cuadrado se horroriza ya que sigue sin poder ver completamente a la manzana y lo poco que ve es algo inexplicable a su percepcion puesto que el es una figura de cuatro lados y el perfil cortado de la manzana en la mesa es una circunferencia sin lados.

en fin, esto lo vi muchos años atras, 25 por lo bajo, y jamas se me olvido, un exelente ejemplo de las paradicjas dimensionales.

probablemenete no tiene mucho que ver con el hilo de la discucion pero ahora que vi el dibujo del Cronovoro entendi exactamente cual era la idea de Morrison.

Álvaro Pons dijo...

En resumen de todo lo anterior: leed Koma, de Peeters y Wazem. :)

Al final, creo que olvidamos algo todavía más importante: la realidad es una cuestión perceptual. En el fondo, no somos conscientes de que todo intento de justificación física choca con la cruda verdad de que la realidad es, en el fondo, una percepción psicológica. ¿Construimos nuestra realidad? Sí, pero no por la cuántica: lo ahcemos porque la percibimos. Y ese terreno, el de la psicología, va mucho más allá de la cuántica y la teoría M (concluyente Intramuros: una teoría sin ensayo de laboratorio, es un bluf. ¡Gran verdad!).
Pero el debate es todavía más apasionante si dejamos la cuántica y nos vamos al campo de la percepción. Desde el momento en que construimos una realidad percibida (errores entre espacio perceptual y físico -Foley-, etc) o creación de percepciones... ¿qué sentido tiene una discusión sobre multiversos?
Creo que Moore no hablaba de realidad en el espacio físico, sino del espacio que más conoce: el de la imaginación.
Por eso, creo que la mejor argumentación es la de Koma.

Pepo Pérez dijo...

Gracias, Álvaro.
Creo que Moore habla en dos planos, uno simbólico y otro, sí, físico. Pero eso lo dejo para otro post más adelante. Él es mago de verdad, cree de verdad en la magia, esto no lo olvidemos.

Sobre la percepción... hombre, dentro de mi legoentendimiento de la cosa, al final todo es cuántica, ¿no? Los sentidos funcionan por unos órganos que están hechos de lo mismo, partículas. La conciencia se forma en el cerebro, que a su vez está hecho de partículas.

El otro día por cierto leí un artículo sobre cuántica y visión. Si encuentro el enlace, lo pongo por aquí.

Álvaro Pons dijo...

No, al final no todo es cuántica... Es cierto que los mecanismos básicos son cuántica, pero la percepción va mucho más allá. Nuestra visión de nuetsro entorno es mucho más que la cuántica. Sería como decir que al final una pintura de Van Gogh es sólo unas pinturas sin más.
Pásame ese artículo... menudas cosas ¡cuántica y visión!

Pepo Pérez dijo...

Pues no lo encuentro y he mirado en el historial de mi navegador. Si doy con él, te lo mando, dalo por hecho. Pero sí, relacionaba cuántica y percepción visual, te lo juro.