Por que vivemos em três dimensões?

Por , em 30.09.2013

Você já se perguntou por que, de todas as maneiras que a realidade pode ser, nós vivemos em três dimensões, em vez de duas, ou quatro, ou 1.800?

Estamos acostumados a nos mover para cima e para baixo, para esquerda e para a direita, ou ainda para frente e para trás, mas não somos capazes de realizar um movimento “hiper-para cima” ou “hiper-para baixo”. Por que isso (não) acontece? O que há de tão especial em nossas ordinárias três dimensões?

A resposta mais fácil é a de que nós simplesmente evoluímos para viver em um universo tridimensional, de modo que este é o universo que nós percebemos. Se o universo tivesse apenas duas dimensões, nós também seríamos bidimensionais. E o mesmo aconteceria com quatro dimensões.

No entanto, devemos admitir que esta é uma explicação tosca. Afinal, ela basicamente diz que somos do jeito que somos porque nosso universo é assim e se nosso universo não fosse assim, ele seria diferente. Jura?

Por sorte, há uma maneira mais inteligente de olhar para esta questão. Pode parecer que espaços de diferentes dimensões são praticamente iguais, mas existem diferenças essenciais entre eles – como por exemplo, o conceito de rotação.

Num ambiente 2D, você pode rotacionar um objeto apenas em sentido horário ou anti-horário. E se você pegar uma figura e virá-la um quarto de volta em sentido horário e, em seguida, meia volta em sentido anti-horário, você tem o mesmo resultado do que se você fizer o movimento na ordem inversa. Entretanto, no caso de um objeto tridimensional, as rotações feitas em ordem inversa resultam em posições diferentes.

Coisas bem importantes para nós, como a gravidade, se comportam de forma distinta em universos de diferentes dimensões. Por exemplo, no nosso ambiente 3D, a força da gravidade entre dois objetos depende da distância entre eles ao quadrado. Em duas dimensões, está ligada apenas à distância, enquanto em um universo 4D, a gravidade dependeria da distância elevada ao cubo.

Isso significa que, se o nosso universo fosse bidimensional, a gravidade como conhecemos seria demasiadamente forte para o surgimento de coisas como o sistema solar. Em uma realidade 4D, por outro lado, a gravidade seria fraca demais. Ou seja, é apenas em um universo tridimensional que a gravidade possui a força adequada para manter todos os planetas flutuando da maneira como fazem agora.

Neste momento, porém, nós mudamos a pergunta de “por que nosso universo é 3D?” para “por que apenas um universo 3D possui a gravidade perfeita para a nossa existência?”.

Na realidade, o fato de objetos 2D e 4D serem diferentes dos tridimensionais pode nos levar a uma reflexão mais profunda: o espaço talvez não seja o elemento mais importante do universo. Em vez disso, é capaz que nosso universo seja baseado em algum processo mais profundo, como as leis de matemática da física quântica.

Além disso, é perfeitamente possível que o espaço, na realidade, não exista. Ele seria apenas uma ideia que os humanos construíram para manter o controle das relações entre diferentes objetos. A verdade sobre o universo ainda está além de nossa compreensão.

Veja abaixo o vídeo que explica com imagens e animações a questão do porquê nosso universo ser tridimensional. É possível acionar a tradução das legendas em português no canto inferior direito (“legendas ocultas”). Explicamos de antemão, porém, que a tradução é automática, por isso alguns termos utilizados nas legendas não são os mais corretos. [io9 e New Scientist]

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (7 votos, média: 4,14 de 5)

10 comentários

  • Alexandre Cardoso:

    o que acham dessas sugestões de como seria um universo 4d e 5d?

    Baseado em algumas poucas coisas que li sobre universo 4d, talvez a observação de um universo 4d sobre um universo 3d seria a possibilidade de visualizar tudo que ocorre ao mesmo tempo micro segundo a micro segundo.
    Do mesmo jeito que em um universo 2d não é possivel interagir com a profundidade e o universo 3d consegue observar toda a profundidade, um universo 4d conseguiria observar tudo que acontece em um universo 3d a qualquer hora e a qualquer momento.
    Em um universo 4d o observador conseguiria por exemplo enxergar o que está acontecendo amanhã depois de amanhã e assim por diante.
    Seria como abrir o mesmo video do youtube ao mesmo tempo em 10 janelas do Internet Explorer sendo que em cada janela o filme iniciaria 1 segundo a frente.

    O que acham dessa sugestão de universo 4d?

    Se essa sugestão estiver correta então o que poderia ser um universo 5d?

    Talvez um universo 5d poderia ser algo onde o observador pudesse enxergar tudo que o 4d enxerga e mais TODAS AS POSSIBILIDADES existentes.

    Por exemplo:
    3D – o observador em um universo 3d somente consegue observer em 1m 32seg que estou diante de um cruzamento onde tenho que decidir se em 1m33seg vou para direita esquerda frente ou volto, ao optar por ir para direita quem está me observando em um universo 3d so consegue visualizar em 1m33seg o que está acontecendo naquele exato momento, o observador não consegue visualizar o que acontecerá no segundo seguinte e NEM o que aconteceu no segundo anterior
    4D – como citado anteriormente o observador em um universo 4d já conseguiria enxergar AO MESMO TEMPO eu parado diante do cruzamento em 1m32seg, eu indo para a esquerda em 1m33seg eu dando o segundo passo a esquerda em 1m34seg e assim por diante
    5D – Talvez a 5º dimensão seria o observador conseguir enxergar tudo o que eu fiz utilizando TODAS AS POSSIBILIDADES ou seja ele consegue ver tudo que eu fiz em todos os segundos ao ir para esquerda, para frente, para a direita e voltando.
    A 5dimenção pode ser algo muito complexo uma vez que cada decisão que tomamos abre um MAR de possibilidades e cada possibilidade abre um outro mar de possibilidades. Seria como ter um exponencial de possibilidades.

    Gostaria de saber dos mais entendidos desse assunto o que acham dessas sugestões?

  • Thiago Corrêa:

    O efeito que eu disse tipo miragem nas lentes gravitacionais, não é exatamente como uma miragem que vemos aqui na superfície da terra é claro, pois estamos falando de “vácuo” no espaço, Só que mesmo no vácuo ainda existem particulas, ondas eletromagnéticas, etc, e isso principalmente próximo a corpos supermassivos e talvez de algum modo essa grande quantidade de energia que esteja próximo à corpos massivos possa criar esse efeito tipo miragem, ou pode ser algum material exótico que cause isso, talvez até mesmo a matéria escura, ela é invísivel para nós porque não interage com a luz, então talvez a matéria escura possa apenas repelir a luz, desviá-la de seu caminho ocasionando as lentes gravitacionais.

    A luz é algo pouco compreendido ainda, veja essa descoberta que fizeram recentemente, as “partículas” de luz podem agir como moléculas:

    http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=moleculas-de-luz-cristais-de-pura-luz&id=010115131001

    • Thiago Corrêa:

      Seguindo a minha analise superficial que fiz ali em cima, pensando bem no caso de lentes gravitacionais serem ocasionadas por matéria escura, esta só se encaixaria com as observações se analisarmos os raios de luz como onda e não como partícula.

      No caso de ser como um efeito tipo miragem, imagino que esta idéia poderia se encaixar nas observações feitas no eclipse de 1919 que foi a possível confirmação da Teoria da Relatividade.

  • Andre Luis:

    Incrível mesmo é imaginar o “tempo” como uma quarta dimensão, como Einsten frizava. A física me parece magnífica e selvagem!

  • Thiago Corrêa:

    Imagino que acreditar que o espaço seja algo está sendo um grande erro, uma pedrinha no sapato da comunidade científica. Não há nada que comprove esta idéia, ela foi criada para tentar explicar a gravidade com base em avistamentos de lentes gravitacionais, mas a explicação para as lentes gravitacionais pode muito bem ser outra, pode ser um efeito parecido com as miragens. Até agora não foi encontrado nenhuma teórica onda gravitacional, o que comprovaria a idéia da existência do espaço. As más interpretações da realidade da Teoria da Relatividade são os motivos das divergências com a Mecanica Quantica, então por essas divergências acho que tem algo errado aí, principalmente na Teoria da Relatividade!
    Não acredito que espaço exista, pra mim ele já é o próprio nada, o vazio. E falando a respeito de dimensões(2D,4D, etc), acho que isso não passa de abstrações geométricas com base em uma idéia errada que é acreditar que o espaço existe. Acho que sempre existirão os eixos imaginários X, Y e Z, não importa o quão pequeno ou grande seja o “espaço” analisado, o mesmo sempre terá uma largura, um comprimento e uma altura.

    Minha opinião.

    • Thiago Corrêa:

      Obs: Eu acho que só há os eixos imaginários X, Y e Z, nada a mais e nada a menos.

    • Donegá:

      Talvez a própria origem do nome Universo possa estar de acordo com a sua opinião. Universo = Verso do Uno ou O Contrário de Um que seria Tudo e ao mesmo tempo Nada. Algo que é impossível de se entender com uma mente concreta, Cosmogênese é algo abstrato e não existe, necessariamente, uma lógica racional que explique a sua criação/evolução.
      Acho que é impossível negar que fazemos parte disso tudo, que o planeta Terra é um ser vivo, que existem cores além do ultra-violeta e abaixo do infra-vermelho, que existem sons que nosso sistema auditivo e até mesmo nossos aparelhos são incapazes de captar, etc.
      Mas existem conhecimentos avançados nessa linha, conhecimentos que foram desenvolvidos e aplicados (e registrados?) por civilizações antigas e que são ignorados pela atual justamente por não existirem provas ou fórmulas capazes de exemplificar, mas que o resultado é nítido quando analisamos construções e relatos de fatos (Mahabarata).

  • Herberti Pedroso:

    Lembro-me de um texto que li há muito tempo, do saudoso professor Mario Schemberg, talvez o maior físico teórico brasileiro, no qual ele opinava sobre alguns exageros nos quais a Física teórica tinha caído por usar indiscriminadamente abstrações matemáticas, como por exemplo o conceito de dimensões ocultas, onde um sem número de espaços estão escondidos uns dentro dos outros. Talvez algo nisto tudo precise ser repensado e enxugado.

    • Thiago Corrêa:

      Concordo, é o que eu penso também.

  • Hercules Lima:

    Além da questão das dimensões ainda existem outras variáveis a serem consideradas em relação à existência da coisas, por exemplo, o famigerado TEMPO. Alguém pode dizer que um objeto está nas coordenadas X, Y e Z, porém, nos próximos segundos ele poderá estar em outras coordenadas. Isso é importante principalmente quando o objeto estiver em movimento, como o nosso planeta. Teoricamente, um corpo celeste nunca passa 2 vezes nas mesmas coordenadas espaciais, pois o movimento circular somado ao deslocamento do grupo ao qual pertence cria um movimento em forma de mola ou helicoidal. Aliás, isso torna a viagem no tempo ainda mais complicada, pois é necessário saber não apenas a época em que se quer voltar, mas em qual coordenada espacial o planeta estava naquele exato ano, mês, dia, hora, minuto, segundo e a que altitude em relação ao solo a pessoa teria que voltar naquela coordenada!

Deixe seu comentário!