Quando qualcuno menziona ad alta voce "altre dimensioni", iniziamo a pensare a tutti i tipi di universi paralleli - realtà alternative che esistono parallelamente alla nostra, ma in cui tutto funziona o accade in modo diverso. Tuttavia, la realtà delle dimensioni e il ruolo che giocano nel nostro ordinamento dell'universo è seriamente diverso da questa spiegazione popolare.
In termini semplici, le dimensioni sono sfaccettature diverse di ciò che percepiamo come realtà. Conosciamo meglio le tre dimensioni che ci circondano quotidianamente: quelle che determinano la lunghezza, la larghezza e la profondità di tutti gli oggetti nei nostri universi (gli assi X, Y e Z, rispettivamente).
Oltre a queste tre dimensioni visibili, gli scienziati presumono l'esistenza di altre. I fondamenti teorici della teoria delle superstringhe dicono che l'universo esiste in dieci diverse dimensioni. Questi vari aspetti definiscono l'Universo, le forze fondamentali della natura e tutte le particelle elementari in esso.
La prima dimensione, come abbiamo notato, fornisce la lunghezza (ovvero l'asse X). Una buona descrizione di un oggetto unidimensionale è una linea retta che esiste solo in termini di lunghezza e non ha altre qualità distinguibili. Aggiungi a questo una seconda dimensione, l'asse Y o l'altezza, e otterrai un oggetto che è diventato bidimensionale (ad esempio, un quadrato). La terza dimensione include la profondità (asse Z) e dà volume a tutti gli oggetti. Un esempio perfetto è un cubo che esiste in tre dimensioni e ha lunghezza, larghezza, profondità e quindi volume. Oltre a queste tre, ci sono altre sette dimensioni che non attirano immediatamente la nostra attenzione, ma possono comunque essere percepite come aventi un effetto diretto sull'universo e sulla realtà come li conosciamo.
Gli scienziati ritengono che la quarta dimensione sia il tempo, che determina le proprietà di tutte le sostanze conosciute in un dato punto. Insieme ad altre tre dimensioni, la conoscenza della posizione degli oggetti nel tempo è essenziale per determinare la posizione nell'universo. Altre dimensioni vanno molto più in profondità e la loro spiegazione a volte è difficile da capire anche per i fisici.
Secondo la teoria delle superstringhe, la quinta e la sesta dimensione sorgono nello stesso posto del concetto di mondi possibili. Se potessimo vedere nella quinta dimensione, noteremmo che quel mondo è leggermente diverso dal nostro e otterremmo meccanismi per misurare le somiglianze e le differenze tra il nostro mondo e l'altro possibile.
Nella sesta dimensione, vedremmo il piano dei mondi possibili su cui potremmo confrontare e collocare tutti i possibili Universi, che è iniziato con le stesse condizioni iniziali delle nostre (cioè dal Big Bang). In teoria, se potessi padroneggiare la quinta e la sesta dimensione, potresti viaggiare indietro nel tempo o scegliere un futuro diverso.
Nella settima dimensione, hai accesso a mondi possibili che sono iniziati con condizioni iniziali diverse. Se nel quinto e nel sesto le condizioni iniziali erano le stesse e solo le azioni successive erano diverse, qui tutto sarà diverso dall'inizio dei tempi. L'ottava dimensione ci fornisce ancora il piano di tutte le possibili storie dell'Universo, ognuna delle quali inizia con condizioni iniziali diverse e si ramifica all'infinito (sono chiamate infiniti, ovviamente).
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Nella nona dimensione, possiamo abbinare tutte le possibili storie dell'universo, a partire da tutte le possibili leggi della fisica e condizioni iniziali. Nella decima e ultima dimensione, arriviamo al punto in cui possiamo abbracciare tutto ciò che è possibile e immaginabile. Al di là di questi limiti, noi comuni mortali non possiamo immaginare nulla, questo è un limite naturale di ciò che possiamo comprendere in termini di dimensioni.
L'esistenza di queste sei dimensioni aggiuntive, che non possiamo percepire, è necessaria affinché la teoria delle stringhe sia un candidato per una spiegazione fondamentale delle interazioni in natura. Il fatto che possiamo percepire solo quattro dimensioni dello spazio può essere spiegato da uno dei due meccanismi: o le dimensioni extra sono compatte e situate sulle scale più piccole, oppure il nostro mondo vive in una sottovarietà tridimensionale corrispondente alla brana, che limiterà tutte le particelle conosciute tranne la gravità (teoria delle brane).
Se le dimensioni extra sono compatte, le sei dimensioni extra dovrebbero avere la forma di una varietà Calabi-Yau (nella foto sopra). Invisibili ai nostri sensi, potrebbero determinare la formazione dell'universo fin dall'inizio. Pertanto, gli scienziati ritengono che guardando indietro nel tempo e rilevando la luce dell'universo primordiale con i telescopi (che è stata emessa miliardi di anni fa), hanno potuto vedere come l'esistenza di queste dimensioni extra avrebbe potuto influenzare l'evoluzione del cosmo.
Come gli altri candidati alla Grande Unificata Teoria - la "teoria del tutto" - l'assunto che l'universo sia composto da dieci dimensioni (o più, a seconda del modello di teoria delle stringhe che usi come base), questo è un tentativo di riconciliare il Modello Standard della fisica delle particelle con l'esistenza della gravità. In breve, questo è un tentativo di spiegare come interagiscono tutte le forze conosciute nel nostro universo e come potrebbero funzionare altri possibili universi.
ILYA KHEL
