Η θεωρία λέει ότι είναι αδύνατο να αντιληφθούμε ένα ον από την τέταρτη διάσταση, εκτός κι αν αυτό εισέλθει στη δική μας τρισδιάστατη πραγματικότητα.
Το βιβλίο «Flatland: A Romance of Many Dimensions» του Edwin A. Abbott εξετάζει την έννοια των φυσικών διαστάσεων μέσω χαρακτήρων που συναντούν όντα υψηλότερης διάστασης. Ο πρωταγωνιστής, «A. Square», ζει σε έναν δισδιάστατο κόσμο που ονομάζεται Flatland.
Όταν ο τρισδιάστατος «Sphere» τον επισκέπτεται, ο Square συνειδητοποιεί ότι υπάρχει ένας ολόκληρος κόσμος που δεν είχε φανταστεί ποτέ. Τελικά, οι αλληλεπιδράσεις του με τον Sphere ανοίγουν το μυαλό του στην πιθανότητα ύπαρξης ακόμη και υψηλότερων διαστάσεων.
Έπειτα από 140 χρόνια, το βιβλίο εξακολουθεί να είναι δημοφιλές και αναδεικνύει τη γοητεία της ανθρωπότητας με τις υψηλότερες διαστάσεις, καθώς και τον αγώνα μας να κατανοήσουμε την έννοια ενός σύμπαντος όπου μπορεί να υπάρχουν όντα υψηλότερων διαστάσεων, όπως εξωγήινοι.
Σήμερα, οι εξωγήινοι που κατοικούν σε οποιαδήποτε διάσταση παραμένουν καθαρά υποθετικοί, πόσο μάλλον στην τέταρτη διάσταση. Ωστόσο, αυτό δεν έχει αποτρέψει τους επιστήμονες και τους φιλοσόφους από το να εξετάσουν την ιδέα του τι θα μπορούσε να είναι μια υψηλότερη διάσταση. Πολλές σκέψεις και μαθηματικά πειράματα έχουν επεκτείνει τις γνώσεις μας για τις υψηλότερες διαστάσεις, επιτρέποντάς μας να φανταστούμε τετραδιάστατα όντα που αλληλεπιδρούν με τον τρισδιάστατο χώρο μας.
Η σημασία των υψηλότερων διαστάσεων στην επιστήμη
Οι υψηλότερες διαστάσεις είναι απαραίτητες στη μαθηματική θεωρία, καθώς είναι ο μόνος τρόπος να κατανοήσουμε ορισμένες έννοιες. Για παράδειγμα, η θεωρία χορδών—η καλύτερη εξήγηση που έχουμε για τη συμπεριφορά των μικρότερων σωματιδίων του σύμπαντος—απαιτεί την ύπαρξη υψηλότερων φυσικών διαστάσεων.
Διαφορετικά, η συμπεριφορά των δονητικών «χορδών» που θεωρούν οι θεωρητικοί ότι αποτελούν όλα τα σωματίδια δεν θα μπορούσε να εξηγηθεί. Οι φυσικοί της σημερινής εποχής αποδέχονται την θεωρητική πιθανότητα ότι το σύμπαν μας ξεκίνησε με έως και 11 διαστάσεις.
Ανακαλύψεις και πειράματα για την τέταρτη διάσταση
Με την πάροδο των ετών, πειράματα και μαθηματικά μοντέλα έχουν προσφέρει κάποιες ενδείξεις για τα χαρακτηριστικά της τέταρτης διάστασης.
Για παράδειγμα, δισδιάστατα πειράματα στις ΗΠΑ και στην Ευρώπη το 2018 έδειξαν στοιχεία ύπαρξης τέταρτης διάστασης, καθώς οι επιστήμονες μπορούσαν να κάνουν λογικές υποθέσεις βασισμένες στη συμπεριφορά των ηλεκτρονίων κατά τη διάρκεια μιας συγκεκριμένης αλλαγής στο ηλεκτρικό τους φορτίο.
Αρχικά, τα ηλεκτρόνια μετακινούνταν σε μία κατεύθυνση μέσα σε ένα ηλεκτρικά αγώγιμο υλικό. Όταν οι ερευνητές τοποθέτησαν ένα μαγνητικό πεδίο κάθετα στο υλικό, αυτό ανάγκασε τα ηλεκτρόνια να αποκλίνουν είτε αριστερά είτε δεξιά.
Τα ηλεκτρόνια ήταν ουσιαστικά εγκλωβισμένα σε δύο διαστάσεις. Οι φυσικοί που συμμετείχαν στο πείραμα εκτίμησαν ότι ένα αντίστοιχο αποτέλεσμα θα συνέβαινε στην τέταρτη διάσταση και ότι θα βλέπαμε τα αποτελέσματά της στη γνωστή μας τρισδιάστατη διάσταση.
Πώς θα βλέπαμε εξωγήινους από υψηλότερες διαστάσεις
Με άλλα λόγια, μπορούμε να δούμε ενδείξεις της τέταρτης διάστασης στη δική μας. Ως τρισδιάστατα όντα, ρίχνουμε μια δισδιάστατη σκιά. Ομοίως, τα τετραδιάστατα όντα θα μπορούσαν να αφήσουν ίχνη του εαυτού τους στον κόσμο μας. Για να κατανοήσουμε πώς, ας ξεκινήσουμε με την βασική έννοια των διαφορετικών διαστάσεων και πώς σχετίζονται μεταξύ τους.
Ως κάτοικοι ενός τρισδιάστατου κόσμου, αντιλαμβανόμαστε εύκολα τρεις διαστάσεις: ύψος (ή μήκος), πλάτος και βάθος. Μπορούμε να ταξιδεύουμε πάνω και κάτω, αριστερά και δεξιά και μπρος και πίσω.
Γνωρίζουμε επίσης τις χαμηλότερες διαστάσεις. Η μηδενική διάσταση είναι ένα σημείο, που δεν έχει ύψος, πλάτος ή βάθος. Η πρώτη διάσταση εξελίσσεται σε μια γραμμή, με μήκος μόνο.
Τίποτα δεν θα υπήρχε πέρα από αυτή τη γραμμή για ένα μονοδιάστατο πλάσμα. Δισδιάστατα σχήματα, όπως οι χαρακτήρες στο Flatland, είναι αυτά που μπορούμε να σχεδιάσουμε στο χαρτί, όπως τετράγωνα και κύκλοι. Έχουν πλάτος και μήκος και μπορούν επίσης να ταξιδεύουν σε αυτές τις κατευθύνσεις.
Ένα δισδιάστατο πλάσμα δεν θα μπορούσε να ξεφύγει από το χαρτί πάνω στο οποίο ζει, καθώς απλά δεν μπορεί να αντιληφθεί τίποτα πέρα από δύο διαστάσεις.
Με την προσθήκη μιας τρίτης διάστασης, αναδύεται μια πολύ πλουσιότερη πραγματικότητα, καθώς τώρα το σχήμα μπορεί να ταξιδεύει πάνω και κάτω, πηδώντας έξω από το χαρτί. Αυτή είναι η μορφή του σύμπαντος που γνωρίζουμε και θεωρούμε δεδομένη.
Το επίπεδο της τέταρτης διάστασης
Η μετάβαση σε υψηλότερες διαστάσεις είναι δύσκολη. Για να περάσετε στη τέταρτη διάσταση, πρέπει να δημιουργήσετε μια ορθή γωνία με το προηγούμενο σχήμα: πρώτα τετραγωνίζοντας τη γραμμή για τη δεύτερη διάσταση και στη συνέχεια κάνοντας κύβο τη γραμμή για να φτάσετε στην τρίτη διάσταση.
Για να περάσετε στη τέταρτη διάσταση, πρέπει να κάνετε το ίδιο—δημιουργώντας μια ορθή γωνία με το κύβο, επεκτείνοντάς τον σε ένα «υπερκύβο» ή τετράκτινο.
Τέσσερις γραμμές συνδέονται με κάθε σημείο και κάθε επιφάνεια είναι ένα κύβος. Μερικές φορές οι φυσικοί περιγράφουν την τέταρτη διάσταση ως έναν χώρο που είναι κάθετος σε έναν κύβο.
Αυτή η περιγραφή, αν και γεωμετρικά ακριβής, δε βοηθάει πολύ—κανένας εγκέφαλος συνδεδεμένος με έναν τρισδιάστατο κόσμο δεν μπορεί να κατανοήσει πώς μοιάζει στην πραγματικότητα ένα τετράκτινο ή άλλο αντικείμενο υψηλότερης διάστασης.
Έτσι, θεωρητικά, δε θα μπορούσαμε να αντιληφθούμε ένα τετραδιάστατο όν με τις αισθήσεις μας—εκτός αν κατά κάποιον τρόπο έχει φυσική πρόσβαση στη δική μας τρισδιάστατη πραγματικότητα.
Πώς θα βλέπαμε εξωγήινους από υψηλότερες διαστάσεις αν εισέρχονταν στον τρισδιάστατο κόσμο μας;
«Αυτό εξαρτάται από ποιο μέρος του 4D αντικειμένου περνάει μέσα από τον 3D χώρο μας» εξηγεί η επικοινωνιολόγος επιστήμης Toby Hendy.
Παρέχει μια ωραία απεικόνιση του τι θα ήταν να δούμε ένα τετραδιάστατο αντικείμενο στην τρισδιάστατη πραγματικότητά μας στο κανάλι της στο YouTube, Tibees.
