¿Por qué de las dimensiones "Extras"?

Resumen

En este corto trabajo se hace una revisión de las ideas que justifican la incorporación de dimensiones adicionales en los modelos teóricos de la física. Mostramos, algunas tópicos históricos alrededor de la física de altas dimensiones. Se mencionan algunas consecuencias y se aportan algunos puntos de vista propios.

PACS: 98.80.-k, 98.80.Es

Palabras Claves: Dimensiones, modelos Kaluza-Klein, modelos braneworld

Introducción

La historia de la ciencia es bastante entreverada, en ocasiones parece simple, trivial, clara, terminada, pero en otras se torna compleja, oscura, incompleta y altamente especulativa, trato de entender esto pensando que es el camino que debe seguir la ciencia para lograr una mayor comprensión, un mejor acercamiento a eso tan difícil hoy día de definir como es la realidad, y, qué es la realidad?, se preguntan muchos, y en muchos lugares y tiempos esta creo ha sido una de las preguntas más tormentosas de tratar, sabemos hoy día como lo he leído y escuchado en muchas partes que la realidad es invisible, esta oculta, y que el camino que conduce a ella es muy difícil de transitar. Aquellos, que han dedicado una parte de su vida o toda su vida a tratar de hacer una imagen completa de la realidad, solo, me parece, han conseguido escasos fragmentos y cuando han tratado de componer el rompecabezas, han notado que cada vez hacen falta más piezas, y no solo eso, sino que las porciones que creemos están definidas comienzan a desdibujarse lentamente.

Una de esas porciones de realidad que hemos tratado de atrapar es el de las dimensiones espaciotemporales del universo, pero muchos se preguntaran que son esas dimensiones, tal vez, en las concepciones místicas o religiosas es donde tenemos un encuentro con estas ideas, posteriormente en algunas filosofías nos encontramos con este tipo de conceptos o de intuiciones, pero es en el campo de la ciencia donde se han hecho algunos avances, de forma sistemática, para intentar despejar ese misterio o esa noción un poco oscura de las ciencias físicas. Hoy día en el marco de complejas teorías físicas nos encontramos con la concepción profunda de dimensiones adicionales, casi que damos por aceptadas tales ideas, las asumimos como ciertas en muchos modelos teóricos, pensamos en ellas bajo criterios estrictamente matemáticos, llegamos a conclusiones y predicciones basadas en ellas, bueno en fin, nos preguntamos, si tienen un fundamento, si las conoceremos, cuales son efectivamente sus consecuencias, como podemos realmente entrar en contacto con ellas. Este corto trabajo trata de presentar algún pequefio e incompleto acercamiento a esa moderna idea de las dimensiones adicionales. Para empezar se considera una corta revisión de la incorporación de las dimensiones adicionales en el contexto de las teorías físicas[1][2][3][4].

2 El por que de las dimensiones "Extra"

Es bien sabido que desde que apareció la Teoría Especial de la Relatividad, nos enfrenta directamente con las dimensiones del espaciotiempo, nos movemos en un mundo de cuatro dimensiones, a saber, las tres dimensiones espaciales (ancho, largo y alto, o bien x, y, z) y el tiempo considerado como una dimensión, unidadas ellas forman lo que algunos denominan el continuo espaciotiempo, si, espacio y tiempo en pie de igualdad. Pero, i,cual es el verdadero rostro de esta dimensión?... y, por que ahora y no antes -de Einstein, se entiende el tiempo es considerado como una magnitud insustituible en el campo físico?... Con anterioridad podía separarse nítidamente, por un lado el espacio (las tres coordenadas x, y, z), y por otro el tiempo denotada por t.

Para un tiempo t determinado, el espacio (x, y, z) esta, también totalmente determinado para cualquier suceso o acontecimiento del mundo físico. De igual forma, en una "localización" prefijada (x, y, z), un suceso o acontecimiento se produce en el instante t de forma totalmente determinista. Y esto ocurría para cualquier observador, por supuesto, fuese cual fuese su estado de movimiento[5][6].

Ahora bien, tal obviedad fue sustancialmente cambiada al advenimiento de las llamadas "Transformaciones de Lorentz", que daban explicación o resolvían la aparente paradoja que surgía de la "experiencia de Michelson Morley", y se deducían u obtenían al traducir algebraicamente los dos principios de la Relatividad Restringida:

1. La luz se propaga con la misma velocidad c en todos los sistemas galileanos;

2. Los sistemas galileanos son equivalentes en el sentido de que existe una perfecta reciprocidad entre sus observaciones físicas.

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