Primul indiciu a sosit în 1905 când Einstein a dezvoltat teoria relativității speciale. De atunci, fizicienii au stabilit că, cel puțin teoretic, ar putea exista alte dimensiuni în afară de cele trei obișnuite ale noastre (lungime, lățime și înălțime). În general, când vorbim despre o a patra dimensiune, ne referim la spațiu-timp, dar ultimele cercetări în domeniu explorează ceva diferit.
Ce este și unde se află a patra dimensiune
Creierul nostru, avertizează oamenii de știință, ar putea fi incapabil să perceapă această dimensiune (și eventualele altele). Matematic, o putem descrie, dar s-ar putea să nu o experimentăm niciodată în lumea fizică.
Două echipe de cercetare separate, una în Statele Unite și una în Europa, au efectuat două experimente (diferite doar în practică, dar conceptual identice) căutând dovezi matematice ale acestei dimensiuni.
Experimentele se bazează pe efectul Hall: avem un conductor electric, de exemplu o foaie de metal sau un fir, prin care trece curentul electric. Electronii se mișcă într-o direcție. Dacă se poziționează un câmp magnetic perpendicular pe flux, electronii sunt deviați.
Dacă materialul este la temperaturi foarte scăzute, aproape de zero absolut, interacțiunea dintre curent și câmpul magnetic creează o diferență de potențial care se schimbă în mod discret (adică făcând „salturi” de la o valoare la alta) mai degrabă decât în mod continuu. Conform formulelor, măsurarea acestor schimbări de tensiune ar trebui să fie posibilă într-o dimensiune spațială suplimentară, a patra, inaccesibilă experimentatorilor.
Echipele de cercetare au folosit atomi ultrareci și fascicule laser încrucișate, permițându-le să „vadă” consecințele efectului Hall cuantic într-o a patra dimensiune spațială. Sau mai bine spus, pentru a fi mai preciși: cele două experimente au arătat care ar fi efectele măsurabile ale efectului Hall cuantic dacă ar avea loc într-o lume cu patru dimensiuni.
„Rezultatul final al experimentului”, explică echipa europeană, „este o simulare a unui sistem care se mișcă într-o a patra dimensiune spațială. Este ca și cum am fi transformat, virtual, un sistem bidimensional într-un sistem cu patru dimensiuni”.
Experimentele, în cele din urmă, au demonstrat matematic că există o a patra dimensiune, chiar dacă nu este vizibilă în lumea noastră.
În încheiere, vă semnalăm acest video cu Carl Sagan care explică a patra dimensiune într-un mod cu adevărat „simplu”:
