Una dimensión es simplemente una dirección en el espacio. En este momento, conocemos tres dimensiones espaciales, que podríamos llamar ‘adelante y atrás’, ‘izquierda y derecha’ y ‘arriba y abajo’. La cuarta dimensión representa el tiempo que parece fluir sólo en la dirección ‘del pasado al futuro’, pero matemáticamente no hay imposibilidad de que lo contrario también pueda ser cierto.
“Imagínese un río largo y angosto, con barcos de diferentes tamaños navegando en él. Si tienes un barco enorme, que ocupa casi todo el ancho, solo puedes moverte a lo largo del río, no tienes la posibilidad de moverte hacia los lados, a lo ancho, así que desde la perspectiva de ese barco, el río solo tiene una dimensión. Si lo que tienes es un velero, puedes zigzaguear, entonces desde el punto de vista del velero, el río tiene dos dimensiones. Si tuvieras un submarino, también podrías navegar a la superficie o al fondo del río, así experimentarías tanto el largo como el ancho y también la profundidad. Desde esta perspectiva, el mismo río tiene tres dimensiones”, explica el físico de partículas Rakhi Mahbubani del CERN, el Centro Europeo de Investigación Nuclear, ubicado en Ginebra, Suiza.
Otras Dimensiones
El concepto de dimensiones adicionales puede parecer futurista, pero esta idea existe desde hace mucho tiempo y se hizo popular en el mundo de las matemáticas cuando el alemán Bernhardt Riemann demostró en 1854 que podía haber más de tres dimensiones en geometría.
Más tarde, en el mismo siglo, el matemático británico Charles Howard Hinton, un fanático de la ciencia ficción, diseñó un ‘Hipercubo’ de cuatro dimensiones llamado ‘Tesseract’.
Junto con la ciencia llegó el arte, y el concepto de dimensiones adicionales apareció en obras de Oscar Wilde, Marcel Proust y HG Wells y el tesseract ganó un papel destacado en los cómics y películas de Marvel. También inspiró a artistas cubistas como Picasso, que trató de representar más dimensiones en sus pinturas.
Sin embargo, hasta ahora, nadie ha podido probar que estas dimensiones realmente existen, y este es el trabajo que los físicos están tratando de hacer ahora en el CERN, y para probar las teorías, se necesitan experimentos.
“Una razón muy convincente es que realmente no entendemos por qué la fuerza de la gravedad es mucho más débil que las otras fuerzas fundamentales que experimentamos. Si te doy un imán de nevera y una llave al azar, el imán levantará la llave muy fácilmente. La fuerza magnética de este pequeño imán supera la fuerza de la gravedad de la Tierra, que es enorme, lo que tira de la llave en la dirección opuesta”, dice el físico Mahbubani.
¿Por qué esto implica que hay otras dimensiones? “La hipótesis es que la gravedad, como el submarino en el río, puede experimentar dimensiones adicionales, mientras que nosotros no tenemos esa capacidad. Y se disipa en estas otras dimensiones y por eso sentimos que es muy débil”, explica Mahbubani.
Descubriendo la Quinta Dimensión
Para encontrar las partículas fundamentales más pequeñas del Universo, primero necesitas un objeto enorme.
El que está en uso en el CERN se llama Gran Colisionador de Hadrones, o LHC, un acelerador de protones de 27 km de circunferencia. Con esta máquina, se disparan haces de partículas casi a la velocidad de la luz, por lo que cuando dos protones chocan, crean todo tipo de otras partículas.
Si las teorías actuales son correctas, hay pocas posibilidades de que una de las partículas subatómicas en esta colisión sea lo que se ha denominado «gravitón».
La Física Cuántica nos dice que cada fuerza tiene una partícula relacionada que la transporta. Por ejemplo, la luz es transportada por fotones. Entonces, en teoría, la gravedad debería ser transportada por gravitones, es solo que nunca se han observado, y eso es en lo que los científicos del CERN han estado trabajando durante las últimas décadas.
El físico teórico Sean Carroll de Caltech, el Instituto Tecnológico de California, no es tan optimista y dice: “Estamos seguros de que existen los gravitones, lo que no estamos seguros es que se puedan descubrir con el Gran Colisionador de Hadrones. El hecho de que no veamos estas partículas no significa que no estén allí, pero nuestros experimentos aún no son lo suficientemente buenos. Si seguimos intentándolo, algún día los encontraremos. Lo que sí sabemos con certeza es que de alguna manera están ocultas, por lo que pueden ser muy pequeñas, una fracción de milímetro, y nunca las veremos, u otra posibilidad es que estas otras dimensiones sean infinitamente grandes, y no seremos poder alcanzarlos porque estamos atrapados en un subespacio de la dimensión inferior del Universo”.
