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¿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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