Apa itu dimensi, dan ada berapa banyak?

Seperti yang mungkin Anda perhatikan, kita hidup di dunia yang ditentukan oleh tiga dimensi ruang dan satu dimensi waktu. Dengan kata lain, hanya dibutuhkan tiga angka untuk menunjukkan lokasi fisik Anda pada saat tertentu. Di Bumi , koordinat ini dipecah menjadi bujur, lintang, dan ketinggian yang mewakili dimensi panjang, lebar, dan tinggi (atau kedalaman). Tempelkan stempel waktu pada koordinat tersebut, dan Anda juga tepat waktu.

Untuk mengupasnya lebih jauh, dunia satu dimensi akan menjadi seperti manik tunggal pada benang yang diukur. Anda dapat menggeser manik ke depan dan Anda dapat menggeser manik ke belakang, tetapi Anda hanya perlu satu nomor untuk mengetahui lokasi tepatnya pada tali: panjang. Dimana maniknya? Itu pada tanda 6 inci (15 sentimeter).

Sekarang mari kita tingkatkan ke dunia dua dimensi. Ini pada dasarnya adalah peta datar, seperti lapangan bermain dalam game seperti Battleship atau catur. Anda hanya perlu panjang dan lebar untuk menentukan lokasi. Di Battleship, yang harus Anda lakukan hanyalah mengatakan "E5," dan Anda tahu lokasinya adalah konvergensi garis horizontal "E" dan garis vertikal "5".

Sekarang mari kita tambahkan satu dimensi lagi. Faktor dunia kita ketinggian (kedalaman) ke dalam persamaan. Sementara menemukan lokasi tepat kapal selam di Battleship hanya membutuhkan dua angka, kapal selam kehidupan nyata akan membutuhkan koordinat kedalaman ketiga. Tentu, itu mungkin mengisi di permukaan, tetapi mungkin juga bersembunyi 800 kaki (244 meter) di bawah ombak. Yang mana?

Mungkinkah ada dimensi spasial keempat? Nah, itu pertanyaan rumit karena saat ini kami tidak dapat melihat atau mengukur apa pun di luar dimensi panjang, lebar, dan tinggi. Sama seperti tiga angka yang diperlukan untuk menunjukkan lokasi di dunia tiga dimensi, dunia empat dimensi akan membutuhkan empat.

Pada saat ini, Anda mungkin diposisikan pada garis bujur, garis lintang, dan ketinggian tertentu. Berjalanlah sedikit ke kiri, dan Anda akan mengubah garis bujur atau garis lintang atau keduanya. Berdiri di kursi di tempat yang sama persis, dan Anda akan mengubah ketinggian Anda. Di sinilah kesulitannya: Dapatkah Anda berpindah dari lokasi Anda saat ini tanpa mengubah garis bujur, garis lintang, atau ketinggian? Anda tidak bisa, karena tidak ada dimensi spasial keempat yang bisa kita lewati.

Tetapi fakta bahwa kita tidak dapat bergerak melalui dimensi spasial keempat atau merasakannya tidak serta merta mengesampingkan keberadaannya. Pada tahun 1919, ahli matematika Theodor Kaluza berteori bahwa dimensi spasial keempat mungkin menghubungkan relativitas umum dan teori elektromagnetik [sumber: Groleau ]. Tapi kemana perginya? Fisikawan teoretis Oskar Klein kemudian merevisi teori tersebut, mengusulkan bahwa dimensi keempat hanya meringkuk, sedangkan tiga dimensi spasial lainnya diperpanjang. Dengan kata lain, dimensi keempat ada di sana, hanya saja digulung dan tidak terlihat, sedikit seperti pita pengukur yang ditarik sepenuhnya. Lebih jauh, itu berarti bahwa setiap titik di dunia tiga dimensi kita akan memiliki dimensi spasial keempat tambahan yang terguling di dalamnya.

Namun, ahli teori string membutuhkan visi yang sedikit lebih rumit untuk memperkuat teori superstring mereka tentang kosmos. Faktanya, cukup mudah untuk berasumsi bahwa mereka sedikit pamer dalam mengusulkan 10 atau 11 dimensi termasuk waktu.

Tunggu, jangan biarkan hal itu meledakkan pikiran Anda dulu. Salah satu cara untuk membayangkan ini adalah dengan membayangkan bahwa setiap titik dunia 3-D kita tidak berisi pita pengukur yang ditarik, tetapi bentuk geometris enam dimensi yang meringkuk. Salah satu contohnya adalah bentuk Calabi-Yau, yang terlihat seperti persilangan antara moluska, gambar MC Escher, dan ornamen liburan "Star Trek" [sumber: Bryant ].

Pikirkan seperti ini: Dinding beton terlihat kokoh dan kokoh dari kejauhan. Namun, bergerak lebih dekat, dan Anda akan melihat lesung pipit dan lubang yang menandai permukaannya. Bergerak lebih dekat, dan Anda akan melihat bahwa itu terdiri dari molekul dan atom . Atau pertimbangkan sebuah kabel: Dari kejauhan tampak seperti untaian tunggal yang tebal. Dapatkan tepat di sebelahnya, dan Anda akan menemukan bahwa itu ditenun dari untaian yang tak terhitung jumlahnya. Selalu ada kerumitan yang lebih besar daripada yang terlihat, dan kerumitan tersembunyi ini mungkin menyembunyikan semua dimensi kecil yang tergulung itu.

Namun, kita hanya bisa tetap yakin dengan tiga dimensi spasial dan satu waktu. Jika dimensi lain menunggu kita, mereka berada di luar persepsi kita yang terbatas -- untuk saat ini.

Jelajahi tautan di halaman berikutnya untuk mempelajari lebih lanjut tentang alam semesta.

Artikel Terkait

Lebih Banyak Tautan Hebat