La 4ta dimensión en la física, se hace referencia al hablar del tiempo, principalmente desde el planteamiento del espacio-tiempo en la teoría de la relatividad.
Albert Einstein en su célebre teoría de 1905 de la relatividad especial habló por primera vez del tiempo como una cuarta dimensión y como algo indispensable para ubicar un objeto en el espacio y en un momento determinado.
El tiempo en la teoría de la relatividad no es una dimensión espacial más, ya que fijado un punto del espacio-tiempo este puede ser no alcanzable desde nuestra posición actual, hecho que difiere de la concepción usual de dimensión espacial.
Aunque inicialmente se interpretó el tiempo como una “dimensión” matemática necesaria para ubicar un evento u objeto, en la teoría de la relatividad general el tiempo es tratado como una dimensión geométrica más, aunque los objetos materiales no puedan seguir una trayectoria completamente arbitraria a lo largo del tiempo (como por ejemplo “dar la vuelta” y viajar al pasado).
La necesidad del tiempo dentro de la teoría de la relatividad existe por dos motivos:
–En primer lugar, los objetos no solo se mueven a través del espacio sino que también lo hacen a través del tiempo, es decir su coordenada temporal aumenta continuamente, por lo que hubo la necesidad de hablar del tiempo ligado al espacio como la cuarta dimensión o espacio-tiempo.
Adicional el ritmo de avance en la dimensión temporal depende del estado de movimiento del observador, produciéndose una dilatación temporal efectiva para los observadores más rápidos en relación al tiempo medido por un observador estacionario.
–En segundo lugar, el carácter intrínseco del espacio-tiempo y su cuatridimensionalidad requiere un modo conceptualmente diferente de tratar la geometría del universo, puesto que una cuarta dimensión implica un espacio plano (bidimensional) que se curva en la teoría de la relatividad general por la acción de la gravedad de la materia originándose la curvatura del espacio-tiempo.
También cabe añadir que algunas teorías físicas como la teoría de Kaluza-Klein y las teoría de supercuerdas, en sus varias versiones, añaden a las tres dimensiones físicas espaciales entre 1 y 9 dimensiones espaciales adicionales, de tipo compacto; además de la dimensión temporal.
Finalmente, destacamos la teoría del agujero 4d que nos daría la idea de que los agujeros negros son materia en 4 dimensiones, debido a que para su creación, la materia 3d debe implosionar.
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