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traducci�n de
Adela Kaufmann � � � �
muestra indicios de una cuarta dimensi�n espacial. Cr�dito: Grupo Zilberberg / ETH Z�rich
� La primera pista vino en 1905 cuando�Einstein�desarroll� su�teor�a de la relatividad especial.�Por supuesto, por dimensiones estamos hablando de longitud, ancho y alto. � En t�rminos generales, cuando hablamos de una cuarta dimensi�n, es considerada espacio-tiempo. � Pero aqu�, los f�sicos hablan de una dimensi�n espacial m�s all� de las tres normales, no un universo paralelo, ya que tales dimensiones se confunden con los espect�culos populares de ciencia ficci�n. � Incluso si hay otras dimensiones en alg�n lugar de nuestro universo o en otros, si viajamos a un lugar que las incluya, los cient�ficos no est�n tan seguros de que podamos siquiera experimentarlas.�Nuestros cerebros pueden ser incapaces. � Matem�ticamente, podemos describir�la�4��dimensi�n�pero�es posible que nunca la experimentemos en el �mbito f�sico. � Aun as�, eso no nos ha impedido buscar evidencia de dimensiones m�s altas.�Un modelo que nos ayuda a concebirlo m�s f�cilmente y entenderlo mejor es un�tesseract�o hipercubo.�Este es un cubo dentro de un cubo. � Aunque es una met�fora �til, en realidad no existe en el mundo real. � Entonces,
Dos equipos de investigaci�n separados, uno en los EE.UU. y uno en Europa han completado experimentos duales, para hacer justamente eso.� � Ambos fueron experimentos en 2D que insinuaban un mundo 4D, utilizando un fen�meno conocido como el�efecto Hall qu�ntico.�El�efecto Hall�es cuando tienes un material el�ctricamente propicio, digamos una hoja de metal o un cable, por el que pasas la corriente. � Los electrones se mueven en una direcci�n.�Coloque un campo magn�tico perpendicular al material y en lugar de electrones se desv�an hacia la izquierda o la derecha, por lo que se llama la fuerza de Lorentz. � Encuentre una buena explicaci�n del�efecto Hall�y el�efecto Hall qu�ntico aqu� m�s abajo: � � �
� � � El resultado del�efecto Hall�es que los�electrones se atascan dentro de un sistema 2D. � Entonces solo pueden moverse en dos direcciones.�El efecto�Hall�qu�ntico�ocurre a nivel qu�ntico, ya sea cuando el material est� a temperaturas muy bajas o est� sujeto a un campo magn�tico muy fuerte. � Aqu�, sucede algo m�s. � El voltaje no aumenta normalmente, sino que�salta por pasos. � Al�restringir los electrones�con el efecto�Hall�qu�ntico, tambi�n puedes medirlos.�Sigue los c�lculos y te dar�s cuenta de que el�efecto Hall qu�ntico�tambi�n es detectable dentro de un sistema 4D. � El profesor�Mikael Rechtsman�de la Universidad Estatal de Pensilvania fue parte del equipo estadounidense. � Le dijo a�Gizmodo,
Nosotros mismos como objetos 3D lanzamos una sombra 2D.�Un objeto 4D deber�a lanzar una sombra 3D. � Podemos aprender algo sobre un objeto 3D estudiando su sombra.�Por lo tanto, es l�gico que tambi�n podamos obtener conocimiento acerca de un objeto 4D desde su sombra 3D.�Ambos equipos en estos experimentos hicieron algo de ese tipo.� � Utilizaron l�seres para echar un vistazo a la�4��dimensi�n. � Los resultados de cada experimento se publicaron en dos�informes�('Exploring 4D quantum Hall physics with a 2D topological charge pump' y 'Photonic topological boundary pumping as a probe of 4D quantum Hall physics'), ambos en la revista�Nature. � En el experimento europeo, los cient�ficos tomaron el elemento�rubidio�y lo enfriaron al cero absoluto. � Luego, atraparon �tomos all� dentro de una red de l�seres, creando lo que los investigadores describen como:
Luego, introdujeron m�s l�seres para excitar los �tomos, creando lo que se conoce como una "bomba de carga" qu�ntica. � Aunque los �tomos en s� mismos no tienen carga, aqu� simularon el transporte de cargas el�ctricas.�Las sutiles variaciones en los movimientos de los �tomos coincidieron con la forma en que el�efecto Hall qu�ntico�se desarrollar�a en la4��dimensi�n.� � Para escuchar una explicaci�n de la�4��dimensi�n usando un videojuego, observe el video m�s abajo: � � �
� � � En el experimento de los Estados Unidos, se utiliz� vidrio para controlar el flujo de luz l�ser en el sistema. � Esto era b�sicamente un prisma rectangular de vidrio con una serie de canales dentro, que parec�a una serie de cables de fibra �ptica atrapados en su interior, corriendo a lo largo de la caja y terminando en ambos extremos. � Los investigadores pudieron manipular la luz usando estos canales como gu�as de onda, para hacer que actuara como un campo el�ctrico. � Cuando la luz salt� de los bordes opuestos a las esquinas, los investigadores sab�an que hab�an observado el�efecto Hall qu�ntico, como ocurrir�a en un sistema 4D. � Los cient�ficos de�ETH Z�rich, una universidad en Suiza, llevaron a cabo el experimento europeo.�El investigador�Oded Zilberberg�estaba entre ellos. � Dijo que antes de estos experimentos, observar las acciones que ocurr�an en la�4��dimensi�n parec�a m�s bien�ciencia ficci�n.
Sin embargo, la f�sica en la�4��dimensi�n podr�a estar influyendo en nuestro mundo 3D. � En cuanto a las aplicaciones, Rechtsman dijo:
En estos experimentos, los fotones y electrones no interactuaron.�En el siguiente, los cient�ficos creen que podr�a ser interesante ver qu� sucede cuando lo hacen. � Rechtsman afirma que podr�amos obtener una mejor comprensi�n de las fases de la materia mediante la investigaci�n de la 4� dimensi�n. Digamos que si tenemos una buena comprensi�n de eso, �ser�a eso el final?�Ciertamente no... � Los f�sicos te�ricos creen�que puede haber hasta 11 dimensiones. � Para aprender de la�4��dimensi�n del�propio�Carl Sagan, mira el siguiente video: � � �
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