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    Qu'est-ce qu'une dimension,
    et combien y en a-t-il ? Dimension spatiale de base © 2010 HowStuffWorks.com

    Comme vous l'avez probablement remarqué, nous vivons dans un monde défini par trois dimensions spatiales et une dimension temporelle. En d'autres termes, il suffit de trois chiffres pour localiser votre emplacement physique à un moment donné. Sur Terre, ces coordonnées se décomposent en longitude, latitude et altitude représentant les dimensions de longueur, largeur et hauteur (ou profondeur). Tapez un horodatage sur ces coordonnées, et vous êtes également localisé dans le temps.

    Pour dépouiller encore plus, un monde unidimensionnel serait comme une seule perle sur un fil mesuré. Vous pouvez faire glisser la perle vers l'avant et vous pouvez faire glisser la perle vers l'arrière, mais vous n'avez besoin que d'un nombre pour déterminer son emplacement exact sur la chaîne :la longueur. Où est la perle ? C'est à la marque des 6 pouces (15 centimètres).

    Passons maintenant à un monde en deux dimensions. Il s'agit essentiellement d'une carte plate, comme le terrain de jeu dans des jeux tels que Battleship ou les échecs. Vous avez juste besoin de longueur et de largeur pour déterminer l'emplacement. En cuirassé, tout ce que vous avez à faire est de dire "E5, " et vous savez que l'emplacement est une convergence de la ligne horizontale "E" et de la ligne verticale "5".

    Ajoutons maintenant une dimension supplémentaire. Notre monde prend en compte la hauteur (profondeur) dans l'équation. Bien que la localisation de l'emplacement exact d'un sous-marin dans Battleship ne nécessite que deux chiffres, un sous-marin réel exigerait une troisième coordonnée de profondeur. Sûr, il est peut-être en train de charger à la surface, mais il pourrait aussi se cacher à 800 pieds (244 mètres) sous les vagues. Lequel sera-ce ?

    Y aurait-il une quatrième dimension spatiale ? Bien, c'est une question délicate car nous ne pouvons actuellement rien percevoir ou mesurer au-delà des dimensions de la longueur, largeur et hauteur. Tout comme trois nombres sont nécessaires pour localiser un emplacement dans un monde en trois dimensions, un monde à quatre dimensions en nécessiterait quatre.

    À ce moment précis, vous êtes probablement positionné à une longitude particulière, latitude et altitude. Marche un peu à gauche, et vous modifierez votre longitude ou latitude ou les deux. Tenez-vous sur une chaise exactement au même endroit, et vous modifierez votre altitude. Voici où cela devient difficile :pouvez-vous vous déplacer de votre position actuelle sans modifier votre longitude, latitude ou altitude ? Tu ne peux pas, parce qu'il n'y a pas une quatrième dimension spatiale à traverser.

    Mais le fait que nous ne puissions pas traverser une quatrième dimension spatiale ou en percevoir une n'exclut pas nécessairement son existence. En 1919, le mathématicien Theodor Kaluza a théorisé qu'une quatrième dimension spatiale pourrait lier la relativité générale et la théorie électromagnétique [source :Groleau]. Mais où irait-il ? Le physicien théoricien Oskar Klein a révisé plus tard la théorie, proposant que la quatrième dimension était simplement recroquevillée, tandis que les trois autres dimensions spatiales sont étendues. En d'autres termes, la quatrième dimension est là, seulement il est enroulé et invisible, un peu comme un ruban à mesurer entièrement rétracté. Par ailleurs, cela signifierait que chaque point de notre monde tridimensionnel aurait une quatrième dimension spatiale supplémentaire enroulée à l'intérieur.

    Théoriciens des cordes, cependant, ont besoin d'une vision légèrement plus compliquée pour renforcer leurs théories des supercordes sur le cosmos. En réalité, il est assez facile de supposer qu'ils s'affichent un peu en proposant 10 ou 11 dimensions dont le temps.

    Attendre, ne laissez pas cela vous étonner tout de suite. Une façon d'envisager cela est d'imaginer que chaque point de notre monde 3-D ne contient pas un ruban à mesurer rétracté, mais recroquevillé, forme géométrique à six dimensions. Un tel exemple est une forme de Calabi-Yau, qui ressemble un peu à un croisement entre un mollusque, un M.C. Dessin d'Escher et ornement de vacances "Star Trek" [source :Bryant].

    Pensez-y de cette façon :un mur de béton semble solide et ferme de loin. Rapprochez-vous, cependant, et vous verrez les fossettes et les trous qui marquent sa surface. Rapprochez-vous encore plus, et vous verriez qu'il est composé de molécules et d'atomes. Ou considérez un câble :De loin, il semble être un simple, brin épais. Mets-toi juste à côté, et vous constaterez qu'il est tissé à partir d'innombrables brins. Il y a toujours plus de complexité qu'il n'y paraît, et cette complexité cachée peut bien cacher tous ces minuscules, dimensions enroulées.

    Encore, nous ne pouvons que rester certains de nos trois dimensions spatiales et une du temps. Si d'autres dimensions nous attendent, ils sont au-delà de notre perception limitée - pour l'instant.

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    • Calabi-Yau Animations par Jeff Byrant

    Sources

    • Bryant, Jeff. "Dimensions supérieures de la théorie des cordes." Wolfram Recherche. (26 août 2010)http://members.wolfram.com/jeffb/visualization/stringtheory.shtml
    • Groleau, Meule. "Imaginer d'autres dimensions." L'univers élégant. juillet 2003. (26 août 2010)http://www.pbs.org/wgbh/nova/elegant/dimensions.html
    • Kornreich, Dave. « Qu'est-ce qu'une dimension ? » Demandez à un scientifique. janvier 1999. (26 août 2010)http://curious.astro.cornell.edu/question.php?number=4
    • Vogt, Nicole. "Astronomie 110G :Introduction à l'Astronomie :L'Expansion de l'Univers." Université d'État du Nouveau-Mexique. 2010. (26 août 2010)http://astronomy.nmsu.edu/nicole/teaching/ASTR110/lectures/lecture28/slide01.html
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