O primeiro indício chegou em 1905 quando Einstein desenvolveu a teoria da relatividade especial. Desde então, os físicos constataram que, pelo menos em teoria, poderiam existir outras dimensões além das nossas três usuais (comprimento, largura e altura). Em geral, quando falamos de uma quarta dimensão, considera-se o espaço-tempo, mas as últimas pesquisas na área estão aprofundando algo diferente.
O que é e onde está a quarta dimensão
Nosso cérebro, alertam os cientistas, pode ser incapaz de perceber essa dimensão (e quaisquer outras ainda). Matematicamente podemos descrevê-la, mas talvez nunca a experimentemos no mundo físico.
Dois grupos de pesquisa separados, um nos Estados Unidos e outro na Europa, conduziram dois experimentos (diferentes apenas na prática, mas conceitualmente iguais) buscando evidências matemáticas dessa dimensão.
Os experimentos se baseiam no efeito Hall: há um condutor elétrico, por exemplo, uma folha de metal ou um fio, através do qual passa a corrente elétrica. Os elétrons se movem em uma direção. Se um campo magnético perpendicular ao fluxo for posicionado, os elétrons são desviados.
Se o material estiver a temperaturas muito baixas, próximas ao zero absoluto, a interação entre corrente e campo magnético cria uma diferença de potencial que muda de maneira discreta (ou seja, fazendo “saltos” de um valor para outro) em vez de de forma contínua. Com as fórmulas em mãos, a medição dessas mudanças na voltagem deveria ser possível em uma dimensão espacial adicional, a quarta, não acessível aos experimentadores.
Os grupos de pesquisa usaram átomos ultrafrios e feixes de laser cruzados, permitindo-lhes “ver” as consequências do efeito Hall quântico em uma quarta dimensão espacial. Ou melhor, para ser mais preciso: os dois experimentos mostraram quais seriam os efeitos mensuráveis do efeito Hall quântico caso ocorresse em um mundo de quatro dimensões.
“O resultado final do experimento”, explicam do grupo europeu, “é uma simulação de um sistema que se move em uma quarta dimensão espacial. É como se tivéssemos transformado, virtualmente, um sistema bidimensional em um sistema de quatro dimensões”.
Os experimentos, em última análise, demonstraram matematicamente que existe uma quarta dimensão, mesmo que não seja visível em nosso mundo.
Para finalizar, indicamos este vídeo com Carl Sagan que explica a quarta dimensão de forma realmente “simples”:
