🧚🏿 🚝 🕘 Pergunte a Ethan No. 104: e se tivéssemos quatro dimensões espaciais? 🧑‍🤝‍🧑 👩🏾‍🤝‍👩🏼 🧒🏽

Existe uma quinta dimensão além das conhecidas pelo homem. Essa dimensão é enorme, como o espaço, e atemporal, como o infinito. Este é um território neutro para a luz e as trevas, para a ciência e a superstição.
- Rod Serling

Estamos bastante acostumados às três dimensões espaciais do nosso universo, ao comprimento, largura e profundidade. Podemos imaginar como as coisas se parecem em dimensões menores - em um plano bidimensional ou em uma linha unidimensional -, mas com dimensões mais altas tudo não é tão simples, pois não podemos imaginar o movimento em uma direção não descrita pelo nosso espaço habitual. No Universo existe uma quarta dimensão (tempo), e apenas três espaciais. Mas entre as perguntas desta semana, vi uma pergunta marcante da série "What If" da escritora Kelly Luke:

O que significaria para as pessoas se o número de medições em nosso mundo mudasse conforme as estações do ano? Por exemplo, meio ano, temos três dimensões e metade quatro.

Imagine, se possível, que você tem a capacidade de se mover em uma direção adicional - não faz parte da instalação regular, norte-sul e oeste-leste. Imagine que apenas você tem essa capacidade.

Para uma pessoa do nosso mundo tridimensional, suas habilidades parecerão incríveis e até, em certo sentido, divinas. Afinal, você pode:

• teleportar-se de um lugar para outro, desaparecer em um lugar e aparecer em outro lugar;
• reorganizar ou remover os órgãos internos de uma pessoa, realizando operações cirúrgicas sem incisões;
• remover alguém de seu universo tridimensional e deixá-lo um pouco mais tarde em qualquer outro lugar de sua escolha.

Como isso é possível? Imagine que você, uma criatura tridimensional, interaja com um universo bidimensional, por exemplo, com um conjunto de formas coloridas [um brinquedo à maneira de bonecas de papel planas que precisam ser vestidas com roupas pintadas - aprox. transl.].

Do ponto de vista de nós, que temos uma dimensão adicional, podemos escalar dentro de um ser bidimensional e manipular seus interiores sem cortes. Podemos transformá-los do avesso ou mudar para esquerda e direita. Podemos levantá-los do avião e movê-los para qualquer lugar.

E se nós, criaturas tridimensionais, decidíssemos entrar no mundo bidimensional, pareceríamos estranhos, porque a qualquer momento eles só podiam ver nossa seção bidimensional:

• primeiro apareceríamos na forma de pegadas,
• depois nos transformaríamos em dois círculos movendo-se através de seu universo,
• círculos se fundiam em uma elipse,
• então novos (dedos) apareciam,
• cresciam em dois grandes círculos (braços, ombros),
• tudo isso se fundia em uma grande figura no nível dos ombros,
• então diminuiria, cresceria novamente e desapareceria (pescoço, cabeça).

Felizmente, em nosso universo, não existem criaturas quadridimensionais, porque elas nos parecem criaturas divinas que violam a física. Mas e se não fôssemos seres de dimensões superiores, mas no Universo haveria mais dimensões? E isso é possível - foi mostrado que no passado o Universo poderia ter tido mais dimensões.

No contexto da teoria geral da relatividade, é bastante simples criar um espaço-tempo no qual o número de medições macroscópicas muda com o tempo. Poderíamos ter mais dimensões, não apenas no passado, mas também no futuro; além disso, podemos construir um espaço-tempo em que esse número flutue e se torne mais ou menos.

Então sim, uma quarta dimensão pode realmente começar a aparecer em nosso universo.

Tesseract

Ikositetrahor

Tudo isso é legal, mas como ficaria? Normalmente, não pensamos nisso, mas as quatro interações fundamentais - gravidade, eletromagnetismo e duas forças nucleares - têm exatamente essas propriedades e quantidades, porque existem no número de dimensões que o universo possui. Se reduzirmos ou aumentarmos seu número, alteraremos, por exemplo, a distribuição das linhas de força.

Uma mudança nas forças eletromagnéticas e nucleares levaria ao desastre.

Imagine que você está olhando para um átomo, ou em seu interior, o núcleo. Núcleos e átomos são o material de construção de todas as substâncias que compõem nosso mundo, e sua escala é extremamente pequena. Átomos - angstrom (10 ^-10 m), em núcleos - femtômetros (10 ^-15m) Se essas forças começarem a fluir para outra dimensão espacial, as leis que as governam mudarão.

Simplificando, essas forças terão mais espaço para propagação, o que significa que elas enfraquecerão com a distância mais rapidamente. Isso não afetará tanto os núcleos - seus tamanhos se tornarão um pouco maiores e alguns núcleos mudarão de estabilidade. Núcleos estáveis podem se tornar radioativos e vice-versa. Isso não é tão assustador. Mas haverá mais problemas com o eletromagnetismo.

Tabela de orbitais atômicos

Imagine que de repente as forças que ligam os elétrons aos núcleos são enfraquecidas. O que mudará a força dessa interação. No nível molecular, tudo o que mantém você inteiro é uma ligação relativamente fraca entre elétrons e núcleos. Se você alterar essa interação, a configuração de tudo mudará. Desnaturação de enzimas, proteínas mudam de forma, ligantes acionados por neurônios deixam de se encaixar, o DNA não codifica moléculas, como esperado.

Ou seja, se a interação eletromagnética mudar, penetrando na quarta dimensão espacial, que atingiu o tamanho de um angstrom, as pessoas morrerão imediatamente.

Mas nem tudo está perdido. Existem muitos modelos, principalmente inspirados na teoria das cordas, nos quais essas interações, eletromagnéticas e nucleares, são limitadas a três dimensões. E então apenas a gravidade pode penetrar na quarta. Para nós, isso significa que a gravidade fluirá para uma quarta dimensão crescente (e influência). E os objetos ficarão mais fracos do que antes.

Como resultado, muitas coisas estranhas vão acontecer.

Asteróides de rotação rápida, constituídos por material solto, começarão a decair. Sua atração não será suficiente para manter as pedras e o cascalho na superfície. Os cometas quando se aproximam do Sol evaporam mais rapidamente e suas caudas ficam mais chiques. E com um crescimento suficientemente forte da quarta dimensão, a gravidade da Terra cairá, como resultado do qual o planeta inchará, especialmente ao longo do equador.

As pessoas que moram perto dos polos sentirão uma diminuição na gravidade e as que moram mais perto do equador correm o risco de voar para o espaço. No nível macro, a famosa lei de Newton, a lei dos quadrados inversos, se tornará a lei dos cubos inversos, e a gravidade diminuirá muito mais rapidamente com a distância.

À medida que a dimensão cresce a uma distância entre a Terra e o Sol, tudo no nosso sistema solar passa a espaçar. Se isso continuar por mais de alguns dias por ano - mesmo se a gravidade voltar ao normal pelas 50 semanas restantes - nosso sistema solar entrará em colapso completamente em apenas cem anos.

Haverá períodos na Terra em que não apenas sentiremos a direção adicional do movimento, mas também quando as propriedades da gravidade mudarem drasticamente para pior. Não apenas os saltos longos e altos nunca serão os mesmos, as consequências para o nosso querido Universo estável serão apocalípticas.

Portanto, tenha cuidado com seus desejos, Kelly, já que a quarta dimensão, crescendo em tamanho grande, não só trará sensações incríveis, mas também sugará uma parte significativa da Terra, incluindo a atmosfera e as regiões equatoriais.

Mas há uma vantagem.

O aquecimento global deixará de nos preocupar, pois um aumento na distância do Sol esfriará nosso mundo muito, muito mais rápido do que um aumento na quantidade de CO ₂ na atmosfera aquecerá! Todos os menos têm suas vantagens e, embora tenhamos apenas alguns anos para desfrutar da nova dimensão, essa experiência pode valer o resto de nossas vidas.

Pergunte a Ethan No. 104: e se tivéssemos quatro dimensões espaciais?

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