Uma dimensão é simplesmente uma direção no espaço. Neste momento, nós conhecemos três dimensões espaciais, que poderíamos chamar de ‘para a frente e para trás’, ‘para a esquerda e para a direita’ e ‘para cima e para baixo’. A quarta dimensão representa o tempo que parece fluir apenas na direção ‘do passado para o futuro’, mas, matematicamente, não existe nenhuma impossibilidade para que o oposto também possa ser verdadeiro.
“Imagine um rio estreito e comprido, com barcos de diferentes tamanhos navegando nele. Se você tem um navio enorme, que ocupa quase toda a largura, você só pode se mover ao longo do rio, você não tem a possibilidade de se mover para os lados, na largura, então a partir da perspectiva daquele navio, o rio tem apenas uma dimensão. Se o que você tem é um veleiro, você pode ziguezaguear, então do ponto de vista do veleiro, o rio tem duas dimensões. Se você tivesse um submarino, também poderia navegar para a superfície ou para o fundo do rio, então você experimentaria tanto o comprimento quanto a largura e também a profundidade. A partir dessa perspectiva, o mesmo rio tem três dimensões”, explica a física de partículas Rakhi Mahbubani, do CERN, o Centro Europeu de Pesquisa Nuclear, localizado em Genebra, na Suíça.
Outras Dimensões
O conceito de dimensões adicionais pode parecer futurista, mas essa ideia existe há muito tempo e tornou-se popular no mundo da matemática quando o alemão Bernhardt Riemann demonstrou em 1854 que poderia haver mais de três dimensões na geometria.
Mais tarde, no mesmo século, o matemático britânico Charles Howard Hinton, um fanático por ficção científica, projetou um ‘Hipercubo’ de quatro dimensões chamado ‘Tesserato’.
Junto com a ciência veio a arte, e o conceito de dimensões adicionais apareceu em obras de Oscar Wilde, Marcel Proust e HG Wells e o tesserato ganhou papel de destaque nos quadrinhos e filmes da Marvel. Ele também inspirou artistas cubistas como Picasso, que tentou representar mais dimensões em suas pinturas.
No entanto, até agora, ninguém foi capaz de provar que essas dimensões realmente existem, e este é o trabalho que os físicos agora tentam fazer no CERN e, para testar teorias, é preciso experimentos.
“Uma razão muito convincente é que realmente não entendemos por que a força da gravidade é muito mais fraca do que as outras forças fundamentais que experimentamos. Se eu te der um ímã de geladeira e uma chave qualquer, o ímã levantará a chave com muita facilidade. A força magnética desse pequeno ímã supera a força da gravidade da Terra, que é enorme, que puxa a chave na direção oposta”, diz a física Mahbubani.
Mas por que isso implica que existem outras dimensões? “A hipótese é que a gravidade, assim como o submarino no rio, pode experimentar dimensões adicionais, enquanto nós não temos essa capacidade. E ela se dissipa nessas outras dimensões e é por isso que sentimos que ela é muito fraca”, explica Mahbubani.
Descobrindo a Quinta Dimensão
Para encontrar as menores partículas fundamentais do Universo, primeiro, você precisa de um objeto enorme.
O que está em uso no CERN é chamado Grande Colisor de Hádrons ou LHC (na sigla em inglês), um acelerador prótons de 27 km de circunferência. Com essa máquina, os feixes de partículas são disparados quase à velocidade da luz, de modo que, quando dois prótons colidem, eles criam todos os tipos de outras partículas.
Se as teorias atuais estiverem corretas, há a pequena probabilidade de que uma das partículas subatômicas nessa colisão seja a que foi batizada de ‘gráviton’.
A Física Quântica nos diz que cada força tem uma partícula relacionada que a transporta. Por exemplo, a luz é transportada por fótons. Então, a gravidade deveria, teoricamente, ser transportada por grávitons, só que eles nunca foram observados, e é nisso que os cientistas do CERN vem trabalhando nas últimas décadas.
O Físico Teórico Sean Carroll, da Caltech, o Instituto de Tecnologia da Califórnia, não se mostra tão otimista e diz: “Temos certeza de que os grávitons existem, o que não temos certeza é que eles podem ser descobertos com o Grande Colisor de Hádrons. Só porque nós não vemos essas partículas, isso não significa que elas não estão lá, mas nossos experimentos ainda não são bons o suficiente. Se continuarmos tentando, vamos achá-las algum dia. O que sabemos com certeza é que elas estão escondidas de alguma forma, então podem ser muito pequenas, com uma fração de milímetro, e nunca as veremos ou, uma outra possibilidade, é que essas outras dimensões são infinitamente grandes, e não poderemos alcançá-las porque estamos presos em um subespaço da dimensão inferior do Universo”.
