Científicos muestran una vía por la cual se puede obtener un atisbo de la cuarta dimensión
Nuestro mundo tiene sentido únicamente en tres dimensiones espaciales, absolutamente todo lo que nos rodea se despliega de esta manera y solo somos capaces de percibir nuestro entorno en función de izquierda y derecha, adelante y atrás, y arriba y abajo.
Pese a esto, la existencia de una cuarta dimensión (e incluso más) ha sido una cuestión que ha fascinado a los físicos y matemáticos durante mucho tiempo, los cuales han argumentado que la realidad podría estar compuesta por dimensiones superiores, aunque nos encontremos ‘atrapados’ en un plano tridimensional.
Desafortunadamente no se ha encontrado la forma de comprobar esto, aunque bien es cierto que hay evidencia de la existencia de dimensiones superiores, esto solo se basa en conceptos teóricos y modelos matemáticos que permiten sugerir tal conjetura, pero el misterio que queda por resolver es cómo arribar a la cuarta dimensión, o si esto es realmente posible.
Ante esto, hace algún tiempo un grupo de investigadores de manera demostraron que a pesar de la incapacidad humana de poder experimentar la cuarta dimensión, es posible que exista una vía para observar fenómenos de dimensiones superiores desde un sistema de dimensiones inferiores, es decir, percibir un indicio de la cuarta dimensión desde nuestro mundo tridimensional.
¿Cómo sería esto posible?
Las investigaciones, de manera independiente y simultánea, fueron realizadas por un grupo de científicos de Estados Unidos y otro Europeo, ambos estudios fueron publicados en la revista Nature (Estudio 1 y Estudio 2) y se basaron en el efecto Hall.
El efecto Hall se manifiesta cuando partículas con carga eléctrica quedan atrapadas en un plano bidimensional en presencia de un campo magnético. Según los investigadores esto podría darse en un sistema tetradimensional, pero… ¿De qué forma sería posible?
Para comprender mejor esto es necesario que pensemos en la sombra de cualquier objeto tridimensional, por ejemplo, de un cubo, esta será una proyección bidimensional del primero, es decir, un cuadrado. Según lo que explican los investigadores, aún con este resultado bidimensional (cuadrado), se podrían inferir cuestiones importantes sobre el objeto en tres dimensiones, el cubo.
Bajo este razonamiento, los físicos creen que es posible estudiar una proyección tridimensional (como una sombra) producida por la realidad de cuatro dimensiones, aunque esta última podría resultar imperceptible por nosotros, sería la forma de percibir un indicio de una dimensión mayor.
Según estas conjeturas, ambos grupos de investigadores determinaron que mediante ciertas configuraciones bidimensionales (basadas en el efecto Hall) se podrían emular los efectos de la cuarta dimensión y estudiar las sombras tridimensionales.
De esta manera, el grupo de investigadores europeo ideó una configuración experimental bidimensional con átomos ultrafríos de metal rubidio, mientras que los estadounidenses se basaron en un sistema de partículas de luz (fotones). En ambos casos, se determinó que estos sistemas bidimensionales permiten obtener una versión dinámica de un sistema Hall cuántico de cuatro dimensiones.
«Cuando la teoría predijo que el efecto Hall cuántico se podía observar en el espacio tetradimensional, se consideró como algo de interés puramente teórico porque el mundo real consiste en solo tres dimensiones espaciales; era más o menos una curiosidad. Pero, ahora hemos demostrado que el efecto Hall cuántico de cuatro dimensiones puede emularse utilizando fotones (partículas de luz) que fluyen a través de una intrincada pieza de vidrio, una matriz de guías de ondas», describe Mikael C. Rechtsman, que forma parte del grupo de investigadores estadounidense.
Finalmente, aunque ambos experimentos demuestran este efecto en un nivel dimensional mayor, los investigadores creen que un sistema tetradimensional podría comportarse diferente, sin embargo, en ambos estudios se concluye que esto hallazgos allanan el camino para el estudio de la física topológica de dimensiones superiores.
