Σκέφτομαι, άρα υπάρχουν τρεις χωρικές διαστάσεις …

Posted on 12/08/2018

0


… και μια χρονική διάσταση

Με άνω των τριών χωρικών διαστάσεων δεν υπάρχουν σταθερά άτομα ή ηλιακά συστήματα. Με λιγότερες, δεν υπάρχει βαρυτική έλξη. Με περισσότερες ή λιγότερες από μια χρονικές διαστάσεις, η φυσική δεν μπορεί να κάνει προβλέψεις, και η εξέλιξη των εγκεφάλων δεν θα είχε νόημα.

Σύμφωνα με την γενική θεωρία της σχετικότητας ζούμε σε ένα τετραδιάστατο σύμπαν (τρεις χωρικές διαστάσεις και μία χρονική). Σε ένα σύμπαν όπου οι χωρικές διαστάσεις θα ήταν περισσότερες από τρεις, δεν θα μπορούσε να υπάρξει ούτε σταθερό ηλιακό σύστημα ούτε σταθερά άτομα. Για παράδειγμα σε έναν χώρο με 4 διαστάσεις (χωρικές) η βαρυτική δύναμη γίνεται αντιστρόφως ανάλογη του κύβου της απόστασης και για με έναν τέτοιο νόμο είναι αδύνατη η σταθερή τροχιά ενός πλανήτη. Αυτό αποδείχθηκε για πρώτη φορά από τον Paul Ehrenfest το 1918.

Οι χώροι με λιγότερες από τρεις διαστάσεις δεν επιτρέπουν την ύπαρξη ηλιακών συστημάτων, και τούτο επειδή η βαρύτητα παύει να είναι ελκτική, ενώ επίσης, για άλλους λόγους, είναι μάλλον πολύ απλοί για να περιλαμβάνουν παρατηρητές – για παράδειγμα δυο νευρώνες δεν μπορούν να διασταυρωθούν.

Σε ένα άρθρο που έγραψε ο Max Tegmark [On the dimensionality of spacetime] αποδεικνύεται ότι η αλλαγή του αριθμού των διαστάσεων θα εξάλειφε την βασική μαθηματική ιδιότητα της φυσικής που μας επιτρέπει να κάνουμε προβλέψεις, καθιστώντας έτσι άνευ νοήματος την εξέλιξη του εγκεφάλου. Οι τρεις χωρικές διαστάσεις και η μια χρονική αποτελούν την μόνη βιώσιμη επιλογή, σύμφωνα με το παραπάνω γράφημα.

Με άλλα λόγια, ένα απείρως ευφυές βρέφος θα μπορούσε καταρχήν, πριν κάνει οποιαδήποτε παρατήρηση, να υπολογίσει πως ο μοναδικός συνδυασμός χωρικών και χρονικών διαστάσεων που οδηγεί στην εμφάνιση ζωής είναι οι τρεις χωρικές και η μια χρονική διάσταση. Θα μπορούσε τότε να αποφανθεί παραφράζοντας τον Καρτέσιο, ότι «Σκέφτομαι, άρα υπάρχουν τρεις χωρικές διαστάσεις και μια χρονική διάσταση», κι έπειτα να πρωτανοίξει τα μάτια του και να επιβεβαιώσει τις προβλέψεις του.

διαβάστε επίσης: Γιατί το Σύμπαν έχει 3 χωρικές διαστάσεις;

πηγή: Max Tegmark, «Το μαθηματικό σύμπαν μας», εκδόσεις ΤΡΑΥΛΟΣ – http://space.mit.edu/home/tegmark/dimensions.html