Le dimensioni nascoste dello spazio-tempo

Una dimensione può essere concepita come una direzione, noi ne percepiamo 3 in quanto possiamo spostarci dall’alto al basso, da destra a sinistra, avanti e in dietro, in più percepiamo la quarta dimensione, ossia quella temporale che tuttavia anche se dev’essere trattata come le altre dimensioni dello spazio, si misura in un modo differente, lo spazio e il tempo di fatto sono un tutt’uno noto come spazio-tempo, ma è possibile che il mondo che ci circonda sia composto da più dimensioni oltre le 3 dimensioni spaziali più quella temporale? La scienza oggi dice che ciò è possibile se non addirittura probabile.
Il nostro spazio tridimensionale di fatto potrebbe essere immerso in un iperspazio di 11 dimensioni (10 spaziali più una temporale), questo lo afferma la teoria delle superstringhe, un nuovo modello che potrebbe unificare i concetti della relatività generale con quelli della meccanica quantistica, spiegare le 4 forze fondamentali dell’universo e svelare l’origine e le proprietà dell’energia oscura. In breve la teoria delle superstringhe prevede che il cuore della materia non sia un’entità puntiforme come si è sempre creduto, ma sia composta da minuscole stringhe vibranti, se vogliamo concepire questo, dobbiamo immaginare ad esempio di osservare un sasso, per comprendere perchè un sasso ha caratteristiche fisiche diverse da quelle di un pezzo di legno, dobbiamo osservarlo sempre più da vicino. Avvicinandoci sempre di più alla superficie del sasso fino ad addentrarci all’interno del mondo microscopico, potremmo osservare gli atomi, a loro volta composti da elettroni che ruotano attorno ad un nucleo composto da neutroni e protoni, ogni neutrone e protone che compone il nucleo dell’atomo è a sua volta composto da 3 quark, precedentemente si pensava che i quark rappresentassero il punto più piccolo della materia, mentre la teoria delle superstringhe, prevede che i quark siano a loro volta composti da entità ancora più piccole, ossia minuscole corde che vibranti, la vibrazione di tali stringhe definirebbe le proprietà fisiche della materia stessa come le corde di un violino, possono definire le diverse note musicali. Se precedentemente i fisici avevano previsto 5 diverse versioni della teoria delle superstringhe, considerando uno spazio a 10 dimensioni (9 dimensioni spaziali più una temporale), la M-theory ha unificato tutte le differenti versioni di uno stesso concetto, semplicemente aggiungendo una dimensione spaziale, ossia ammettendo l’esistenza di uno spazio non più a 10 dimensioni, ma bensì a 11 dimensioni, inoltre la M-theory (teoria delle membrane) prevede che oltre alle minuscole stringhe vibranti che compongono il cuore della materia, possano esistere membrane composte da 2 o più dimensioni. Il nostro stesso universo tridimendionale secondo la M-theory sarebbe nientemeno che una membrana fluttuante in uno spazio a 11 dimensioni. Ma se la scienza ammette la possibile esistenza di altre dimensioni oltre a quelle che possiamo concepire, dove sono queste altre dimensioni?
A noi appare impossibile concepire uno spazio a più di 3 dimensioni spaziali più quella temporale, queste 4 dimensioni sono le uniche che possiamo percepire, se la relatività generale prevede l’esistenza di cunicoli spazio temporali che fungono da scorciatoie nello spazio e nel tempo, si deve considerare che ci si debba dunque spostare all’interno di una quinta dimensione, mentre le altre 6 dimensioni, sarebbero raggomitolate all’interno del continum spazio-temporale nelle lunghezze di Planck, ossia in lunghezze estremamente piccole (4,05132 × 10-35), in poche parole, questo spiegherebbe perchè noi non possiamo percepirle e perchè non possono essere rilevate neppure dagli strumenti più sofisticati. In poche parole per vedere le altre 6 dimensioni a noi nascoste, dovvremmo osservare il continum spazio-temporale e il mondo che ci circonda in lunghezze infinitamente piccole, anche se alcuni scienziati ritengono che tali dimensioni ad altissima energia, possano essere raggomitolate in lunghezze maggiori a quelle di Planck. Ad ogni modo oggigiorno la scienza ammette che l’universo tridimensionale possa essere immerso in uno spazio multidimensionale in lunghezze estremamente piccole, che i nostri sensi non possono concepire, ma in futuro forse si potrà indirettamente rilevare la presenza di queste altre dimensioni, di fatto la debolezza della forza di gravità rispetto alle altre 3 forze, potrebbe essere spiegata ammettendo l’esistenza di dimensioni extra. Di fatto la gravità che malgrado la propria debolezza rispetto alle altre forze, praticamente governa l’universo, potrebbe non essere ancorata allo spazio tridimensionale a noi concepito, ma potrebbe estendersi anche nelle altre dimensioni. Ma come mai e perchè contrariamente ai gravitoni, anche le altre particelle non possono estendersi nelle dimensioni nascoste?
Qui rientra in gioco la teoria delle superstringhe, considerando che il cuore della materia e le proprietà fisiche di essa, sono definite da minuscole stringhe vibranti, il fatto che alcune particelle restino ancorate nello spazio tridimensionale contrariamente ai gravitoni, sta nella tipologia di queste minuscole stringhe vibranti, in pratica i gravitoni potrebbero essere composti da minuscole stringhe vibranti chiuse, mentre le altre particelle del mondo ultramicroscopico, potrebbero essere composte da minuscole stringhe vibranti aperte, qui estremità sono saldamente ancorate nello spazio tridimensionale che noi possiamo concepire, questo potrebbe spiegare perchè i gravitoni non siano imprigionate nel mondo tridimensionale, ma bensì possano estendersi in altre dimensioni e dunque perchè la gravità risulta essere così debole rispetto alle altre forze dell’universo. Un giorno proprio grazie alla forza di gravità, forse si potrà indirettamente rilevare la presenza di altre dimensioni nascoste, ad esempio producendo una collisione tra 2 particelle. Se vi dovessere essere un calo di energia emessa dalla collisione tramite i gravitoni, che come detto teoricamente si possono spostare oltre le 3 dimensioni spaziali, si avrebbe la prova dell’esistenza di altre dimensioni, un’eventualità che la scienza oggigiorno considera sempre più plausibile. Bene ma ora vi sarete già chiesti: come possiamo concepire un mondo a più dimensioni?
Possiamo immaginare come noi che possiamo percepire la terza dimensione, percepiamo un mondo bidimensionale. Immaginiamo di osservare un mondo bidimensionale, noi potremmo accedere a tutto, anche all’interno di una cassaforte ben sigillata senza dover accedere alle pareti di quest’ultima, potremmo osservare più punti contemporaneamente, come osservare un disegno su un foglio, mentre per un essere bidimensionale potremmo restargli vicinissimo che neppure si accorgerebbe della nostra presenza, in pratica sarebbe un impresa ardua per noi che percepiamo 3 dimensioni spaziali, comunicare con un essere bidimensionale, la stessa voce si propaga come onde acustiche in uno spazio di 3 dimensioni. Se dovessimo addentrarci all’interno di un mondo bidimensionale, il nostro amico piatto, potrebbe rilevare solo una piccola porzione di noi e proprio per questo, potremmo trovarci in più punti contemporaneamente all’interno del suo spazio bidimensionale. Ora immaginiamoci l’inverso, ossia che una persona in grado di percepire 4 dimensioni, osserva il nostro universo, come noi potremmo accedere facilmente in luoghi inaccessibili, come all’interno di una cassaforte senza attraversare le pareti nel mondo bidimensionale, la persona quadridimensionale potrebbe accedere senza difficoltà a luoghi a noi inaccessibili, come all’interno di una cassaforte ben sigillata senza attraversare le pareti nel nostro mondo tridimensionale. In pratica potrebbe restarci accanti, a pochi mellimetri e neppure ci accorgeremmo, se decidesse di interagire con il nostro mondo, noi potremmo vedere solo una piccola porzione di esso. Così potrebbe essere l’universo multidimensionale, amettendo l’esistenza di più dimensioni, significherebbe che noi possiamo percepire solo una piccola porzione di uno spazio molto più vasto, infinito. Da qui deriva la teoria degli universi paralleli, gli scienziati non escludono la possibilità che lo spazio possa essere comporto da più di 11 dimensioni, oltre alle 3 dimensioni spaziali che concepiamo noi, potrebbero teoricamente esistere altre dimensioni infinitamente estese e la cosa più sorprendente, è che la scienza stessa non esclude che oltre alla dimensione temporale che concepiamo noi, possano esistere altre dimensioni temporali, a noi oscure porprio come le 7 dimensioni spaziali che non possiamo percorrere.

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