Ao discutirem a estrutura em grande escala do cosmo os astrônomos às vezes dizem que o espaço é curvo
ou
que o universo é finito mas sem fronteiras o que é que eles estão falando
Vamos imaginar que somos perfeitamente planos e digo absolutamente
planos e que vivemos muito apropriadamente na plano lândia uma
terra
projetada e batizada por eddie nabuco um estudante italiano que viveu na inglaterra vitoriana
todo mundo na plano lândia é claro
excepcionalmente plano nós temos quadrados círculos triângulos
nós todos corremos por aí podemos entrar em nossas casas e fazer nossas coisas planas
bom
nós
Temos
largura e comprimento
mas não temos altura alguma
estas figuras recortadas tem uma altura mínima mas vamos ignorar isso vamos imaginar que são absolutamente planas e neste caso
nós temos noção nós moradores de plano lândia de esquerda e direita de frente e trás mas nunca ouvimos falar de
embaixo em cima bom vamos imaginar que
cheguei a plano lândia pairando sobre ela uma estranha criatura
tridimensional que
estranhamente parece uma maçã e essa criatura
tridimensional foi um quadrado atraente e de boa aparência o ver entrar em sua residência
e resolve em um gesto de amizade
interdimensional dizer olá
lá diz a criatura tridimensional como vai eu sou um visitante da terceira dimensão
bom o coitado do quadrado olha em volta em sua casa fechada não vê ninguém
e além disso
testemunhou uma saudação vinda de seu interior uma voz de dentro
ele com certeza está ficando preocupado com sua sanidade
a criatura tridimensional está infeliz por ser considerado uma aberração
psicológica
então ele decide entrar de uma vez por todas em pleno lândia bom uma criatura tridimensional existe um plano lândia
apenas parcialmente só um plano um corte transversal dele pode ser observado
então quando a criatura
tridimensional chega plano lândia só os pontos de contato podem ser vistos e nós vamos representar isso olhando a maçã nesta
almofada de carimbo e
karin banda essa imagem plana rolândia e
enquanto nossa maçã e estivesse descendo
caindo em pleno lândia nós veríamos progressivamente fatias cada vez maiores que podemos representar
cortando
a maçã
Então o quadrado com o passar do tempo ver
um conjunto de objectos aparecer misteriosamente do nada dentro de um quarto fechado
e mudar drasticamente de forma
ele só pode concluir que está ficando louco bom a maçã pode estar um pouco aborrecida com esta conclusão e assim
sem um gesto amigável de dimensão para a dimensão
faz um
contato com o quadrado de baixo e manda a nossa criatura plana temo lar e girar sobre plano land
a princípio o quadrado não tem idéia do que o ele está terrivelmente confuso está totalmente fora de sua experiência
mas depois de um tempo ele percebe que está vendo dentro
de quartos fechados em pleno land ele está olhando dentro de suas criaturas planas amigas
está vendo o plano land é de uma perspectiva que ninguém nunca viu antes que ele saiba entrar em outra dimensão
provê como benefício incidental um tipo de visão de raio x
agora a nossa criatura plano até se lentamente à superfície e
seus amigos correm para vê lo do ponto de vista deles ela apareceu misteriosamente
do nada não veio andando de outro ponto lá veio de um outro lugar eles dizem minha nossa o que houve com você
e o coitado do quadrado tem que dizer 'bom eu estava em outra dimensão
mística chamada em cima e
vão dar tapinhas no lado dele confortá lo ou então vão perguntar bonn oeste onde essa terceira dimensão
a ponte para ela
e o coitado do quadrado não vai ser capaz de fazer isso mas talvez mais
interessante é a outra direção na dimensionalidade que tal a quarta dimensão
Para abordar isso vamos considerar um cubo
podemos imaginar um cubo de seguinte modo pegamos um segmento de linha eo movemos nele mesmo nos ângulos retos em qual
comprimento isso faz um quadrado
enchem-se quadrado um comprimento igual nos ângulos retos nele mesmo e temos um cubo
Este cubo nós sabemos bem
Projeta uma sombra e
Essa sombra nós reconhecemos
ela era sabe desenhada comumente nas salas de aulas da terceira série como dois quadrados com seus vértices ligados
se olharmos à sombra de um objeto tridimensional em duas dimensões
vemos que neste caso nem todas as linhas parecem iguais nem todos os ângulos são retos objeto tridimensional não foi perfeitamente
representado em sua projeção em duas dimensões
mas isso faz parte do custo de perder uma dimensão na projeção
Dom
vamos pegar este cubo
tridimensional e
projetá lo e levá lo através de uma quarta dimensão física não desse lado não desse lado não desse lado
mais em ângulos retos para essas três direções eu não posso mostrar que a direção é essa mas imaginem que há uma quarta dimensão física
nesse caso podemos gerar e perco quadridimensional
que também é chamado de terceiro a tim eu não posso mostrar a vocês um terceiro set porque eu e você estamos
presos em três dimensões
mas o que eu posso
mostrar a sombra em três dimensões de um hiper cubo quadridimensional o terceiro acre é isto
e pode se ver que são dois cubos alinhados com todos os vértices ligados por
linhas e agora o verdadeiro
terceiro empate em quatro dimensões teria todas as linhas do mesmo comprimento e todos os ângulos retos não é o que vemos aqui
esta é a penalidade da projeção
Então vejam enquanto não podemos imaginar o mundo de quatro dimensões
podemos com certeza pensar nele
perfeitamente bem
Imaginei um universo como plano land
verdadeiramente bidimensional e totalmente plano em todas as direções mas com uma exceção
Sem o conhecimento de seus habitantes o universo bidimensional deles é curvado em uma terceira dimensão física
talvez em uma esfera mas de qualquer maneira em uma coisa totalmente fora de sua experiência
Localmente o
universo ainda parece plano mas se um deles muito menor e mais plano do que eu
caminhar muito pelo que parece ser uma linha reta
vamos descobrir um grande mistério
suponham que ele tenha marcado este ponto inicial aqui e partiu para explorar seu universo
Ele nunca se vira e nunca chegar a uma borda
ele não sabe que seu universo aparentemente plano na verdade é curvo em uma esfera enorme
ele não sente que está andando em volta de um lobo
Porque seu espaço deveria ser covo por que há tanta matéria nesse universo que ele dobra
gravitacionalmente o espaço fechando o atrás de si mesmo em uma esfera
mas o nosso habitantes de plano lândia não sabe disso
depois de muito tempo vamos descobrir que de algum modo voltou para seu ponto de partida
deve haver uma terceira dimensão
nossos habitantes de plano land não conseguiria imaginar essa terceira dimensão mas com certeza pode deduzir vá
agora aumenta em todas as dimensões desta história em um e teremos algo como a situação que muitos
cosmólogos acho que pode na verdade aplicar se a nós nós somos
criaturas
tridimensionais presas em três dimensões nós imaginamos que nosso universo seja plano em três dimensões mas talvez ele seja
curvo em uma quarta
podemos falar sobre uma quarta dimensão física mas não podemos vivenciar a ninguém pode apontar para a quarta dimensão ou seja
existe esquerda e direita existe frente traz acima e abaixo e
uma outra direção simultaneamente nos ângulos retos das três dimensões familiares
agora
imaginem que esse universo está se expandindo
Se inflar mos como um balão quadridimensional o que acontece
um astrônomo de uma determinada galáxia acha que todas as outras galáxias estão se afastando dele
Quanto mais distante a galáxia mais rápido ela parece mover-se foi isso que ruma a sony hubble descobriram
Na superfície deste universo curvo não há fronteiras nem centro
o universo pode ser tanto finito quanto sem fronteiras
a mudança para vermelho das galáxias distantes para se aplicar para os contemporâneos de ruas o que estávamos no centro de um universo em expansão
que nosso lugar no espaço era de certo modo privilegiado
mas se o universo está expandindo se ele é ou não curvado em uma quarta dimensão
os observadores de todas as galáxias vieram exatamente a mesma coisa
todas as galáxias afastando-se deles como se eles tivessem cometido uma terrível gafe social em galática
se a matéria bastante para fechar gravitacionalmente universo então ele está envolto em si mesmo como uma esfera
Se não há matéria suficiente para fechar o cosmo então nosso universo tem uma forma aberta
estendendo se para sempre em todas as direções
esse universo em forma de cela é apenas um número infinito de tipos possíveis de universos abertos
ao contrário de tyson diversos fechados com a esfera os universos abertos têm nele uma quantidade infinita de espaço
Se o nosso universo é de fato fechado então nada pode sair nem matéria nem luz
mas então viveremos dentro de um buraco negro
mas há uma saída possível um túnel o hipotético o buraco de minhoca através da próxima dimensão mais alta
lugar sugando matéria e luz
Podemos achar tal buraco de minhoca podemos sobreviver a viagem
Podemos emergir em outro lugar e outro tempo talvez em outro universo ou talvez em algum outro lugar em nosso próprio universo
Se vocês quiserem saber como é dentro de um buraco negro
olhem em volta
mas nós ainda não sabemos se o universo é aberto ou fechado
mais do que isso alguns astrônomos que
duvidam que a mudança para vermelho de galáxias distantes
seja devido ao efeito doppler que são céticos em relação ao universo em expansão eo big bang
talvez um dia os nossos descendentes vejam a nossa ignorância atual com tanto
enquanto aqui sentimos pelos antigos por eles não saberem que a terra girava em torno do sol
mas se o quadro geral de um big bang seguido por um universo em expansão
é correto o que havia antes disso o
universo era desprovido de toda matéria e depois a matéria foi criada de repente de algum jeito como isso aconteceu
em muitas culturas a resposta costumeira é que
deus ou deuses
criar um universo do nada
mas se quisermos perseguir esta questão com coragem temos que fazer a próxima pergunta
de onde veio deus
se decidirmos que esta é uma pergunta irrespondível
porque não poupar um passo e concluir que a origem do universo é uma pergunta irrespondível
ou se dissemos que deu sempre existiu
porque não poupar um passo e concluir que o universo sempre
existiu que não há necessidade de uma criação e sempre esteve aí não são perguntas fáceis
a cosmologia nos põe frente a frente os mistérios mais profundos com questões que eram tratadas apenas em religião
e mito
