Ce qui est une dimension, et combien sont-ils?

Comme vous l’avez probablement remarqué, nous vivons dans un monde défini par trois dimensions spatiales et une dimension de temps. En d’autres termes, il suffit de trois chiffres pour localiser votre emplacement physique à un moment donné. Sur Terre, ces coordonnées se décomposent en longitude, latitude et altitude représentant les dimensions de longueur, largeur et hauteur (ou profondeur). Frappez un horodatage sur ces coordonnées, et vous êtes également pointé dans le temps.

pour dépouiller cela encore plus, un monde unidimensionnel serait comme une seule perle sur un fil mesuré., Vous pouvez faire glisser la perle vers l’avant et vous pouvez faire glisser la perle vers l’arrière, mais vous n’avez besoin que d’un seul chiffre pour déterminer son emplacement exact sur la chaîne: longueur. Où est la perle? C’est à la marque de 6 pouces (15 centimètres).

Maintenant, nous allons mettre à niveau vers un monde en deux dimensions. Il s’agit essentiellement d’une carte plate, comme le terrain de jeu dans des jeux tels que Battleship ou les échecs., Vous avez juste besoin de longueur et de largeur pour déterminer l’emplacement. Dans Battleship, tout ce que vous avez à faire est de dire « E5 », et vous savez que l’emplacement est une convergence de la ligne horizontale « E » et de la ligne verticale « 5 ».

ajoutons maintenant une dimension supplémentaire. Notre monde prend en compte la hauteur (profondeur) dans l’équation .Alors que localiser l’emplacement exact d’un sous-marin dans le cuirassé ne nécessite que deux chiffres, un sous-marin réel exigerait une troisième coordonnée de profondeur. Bien sûr, il pourrait charger le long de la surface, mais il pourrait aussi se cacher 800 pieds (244 mètres) sous les vagues. Qui sera-ce?,

Pourrait-il y avoir une quatrième dimension spatiale? Eh bien, c’est une question délicate parce que nous ne pouvons actuellement pas percevoir ou mesurer quoi que ce soit au-delà des dimensions de la longueur, de la largeur et de la hauteur. Tout comme trois nombres sont nécessaires pour identifier un emplacement dans un monde en trois dimensions, un monde en quatre dimensions en nécessiterait quatre.

en ce moment même, vous êtes probablement positionné à une longitude, une latitude et une altitude particulières. Marchez un peu sur votre gauche et vous modifierez votre longitude ou votre latitude ou les deux. Tenez-vous sur une chaise exactement au même endroit et vous modifierez votre altitude., Voici où cela devient difficile: Pouvez-vous vous déplacer de votre position actuelle sans modifier votre longitude, votre latitude ou votre altitude? Vous ne pouvez pas, parce qu’il n’y a pas une quatrième dimension spatiale pour nous de passer à travers.

Mais le fait que nous ne puissions pas passer par une quatrième dimension spatiale ou en percevoir une n’exclut pas nécessairement son existence. En 1919, le mathématicien Theodor Kaluza a théorisé qu’une quatrième dimension spatiale pourrait lier la relativité générale et la théorie électromagnétique . Mais où irait-il?, Le physicien théoricien Oskar Klein a ensuite révisé la théorie, proposant que la quatrième dimension était simplement recroquevillée, tandis que les trois autres dimensions spatiales étaient étendues. En d’autres termes, la quatrième dimension est là, seulement elle est enroulée et invisible, un peu comme un ruban à mesurer entièrement rétracté. En outre, cela signifierait que chaque point de notre monde tridimensionnel aurait une quatrième dimension spatiale supplémentaire enroulée à l’intérieur.

les théoriciens des cordes, cependant, ont besoin d’une vision un peu plus compliquée pour renforcer leurs théories superstring sur le cosmos., En fait, il est assez facile de supposer qu’ils se montrent un peu en proposant 10 ou 11 dimensions, y compris le temps.

attendez, ne laissez pas cela vous souffler l’esprit tout de suite. Une façon d’envisager cela est d’imaginer que chaque point de notre monde 3D ne contient pas un ruban à mesurer rétracté, mais une forme géométrique enroulée en six dimensions. Un tel exemple est une forme de Calabi-Yau, qui ressemble un peu à un croisement entre un mollusque, un dessin de M. C. Escher et un ornement de vacances « Star Trek ».

pensez-y de cette façon: un mur en béton semble solide et ferme de loin., Approchez-vous, cependant, et vous verrez les fossettes et les trous qui marque sa surface. Approchez-vous encore plus, et vous verrez qu’il est composé de molécules et d’atomes. Ou considérez un câble: de loin, il semble être un seul brin épais. Obtenez juste à côté, et vous constaterez qu’il est tissé à partir d’innombrables brins. Il y a toujours plus de complexité que ce que l’on voit, et cette complexité cachée peut bien cacher toutes ces petites dimensions enroulées.

pourtant, nous ne pouvons que rester certains de nos trois dimensions spatiales et une de temps., Si d’autres dimensions nous attendent, elles dépassent notre perception limitée — pour l’instant.

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