In questo video, realizzato da Rob Bryanton (compositore di colonne sonore cinematografiche, secondo Google) viene illustrato un affascinante progetto sviluppato allo scopo di immaginare la decima dimensione. Il sottotitolo è: un nuovo modo di pensare al tempo e allo spazio. Si parte dai postulati fondamentali della geometria che legano l’ente geometrico punto (senza dimensione) con la retta (punti allineati lungo la prima dimensione) e il piano (determinato da due rette che si intersecano nella seconda dimensione). È importante sottolineare che queste premesse basilari implicano che si sta parlando di spazio fisico, non di entità astratte o concettuali.
Per descrivere la terza dimensione viene usato il concetto di ripiegamento di un piano: se si piega un piano in modo da far toccare due punti altrimenti distanti, si crea un passaggio che sfrutta una dimensione aggiuntiva al piano, ovvero una specie wormhole tridimensionale. Sarebbe più facile pensare alla terza dimensione come la “profondità” (dopo la lunghezza e la larghezza) visto che la esperiamo facilmente tutti i giorni. Ma viene illustrato il “salto” alla terza dimensione con questo passaggio mentale perché questo concetto verrà sfruttato anche in alcuni successivi salti dimensionali, per cui tenetelo a mente.
Arrivare alla quarta dimensione è relativamente semplice, dal momento che il video aggiunge semplicemente il tempo ed afferma che io -ora- sarei una sezione tridimensionale del me stesso quadridimensionale, al tempo attuale. Tutto chiaro, ma qui bisogna iniziare a fare attenzione: il tempo non è una dimensione spaziale, non per nulla si parla di Spaziotempo quando ci si riferisce all’unione delle tre dimensioni spaziali più il tempo. Osservare che l’antimateria si comporta come materia ordinaria che viaggia indietro nel tempo, come viene fatto nel video, non ci permette comunque di pensare al tempo come una dimensione geometrica anche solo teoricamente percorribile, se non altro senza violare il principio di causa-effetto. La questione è molto complessa, ma il nostro tira avanti: la decima dimensione è ancora parecchio lontana.
La quinta dimensione illustrata viene chiamata Spazio delle Probabilità: ogni punto di questo spazio contiene un diverso possibile sé stesso creatosi dal collasso delle funzione d’onda quantistica che descrive tutti i possibili stati, secondo l’interpretazione a Molti Mondi per la quale ogni risultato di un esperimento (che sia la riflessione o meno di un fotone in uno specchio semiriflettente, il fatto che il gatto sia ancora vivo o meno nella sua scatola, o ancora la decisione di accettare o meno un nuovo lavoro) crea un intera varietà di un numero incommensurabile di diversi spaziotempo. In pratica quando si apre la scatola del gatto di Schroedinger la funzione d’onda formata dagli stati gatto vivo + gatto morto non collassa in uno dei due, ma siamo noi che osserviamo solo uno dei due possibili esiti, mentre l’altro è osservato da un altro noi stesso in un altro universo.
Nonostante si parli dello Spazio delle Probabilità come ortogonale allo spaziotempo, di nuovo, questa non è una dimensione spaziale. L’ortogonalità è semplicemente un modo elegante per indicare l’indipendenza dei uno spaziotempo dall’altro, come è naturale che sia: se non fossero indipendenti sarebbero un unico spaziotempo. Il gatto morto non può influenzare la vita del gatto vivo.
Nonostante comunque questa quinta dimensione non sia una dimensione spaziale, l’autore chiede di immaginare di poter passare da un punto dello Spazio delle Probabilità ad un altro ripiegando questo spazio attraverso la sesta dimensione (esattamente come fatto per passare dalla seconda alla terza dimensione). Chiama questa sesta dimensione Spazio delle Fasi, ovvero, citando wikipedia: uno spazio in cui sono rappresentati tutti i possibili stati di un sistema. Di nuovo, non si tratta di uno spazio geometrico ma di un insieme di possibili stati, una astrazione concettuale difficilmente percorribile a piedi o finanche in bicicletta.
Qui, dopo aver chiesto di immaginare di ridurre l’intero Spazio delle Fasi ad un punto, e dopo aver scomodato una bella citazione di Einstein (peraltro non azzeccatissima con l’argomento), il sig. Rob dichiara: qualcuno chiama questo punto l’infinito per il nostro universo: tutti i possibili esiti sono tutti impacchettati in un singolo, senza tempo, “tutto”.
Dopo di che, il passaggio alla settima dimensione viene descritto così: “Ma come può esserci un qualcosa più infinito? La risposta è che può esserci un infinito completamente differente, generato da condizioni iniziali che sono diverse da quelle del nostro Big Bang: differenti condizioni iniziali generano differenti universi, come ad esempio la costante di gravitazione universale o la velocità della luce”.
Quindi differenti infiniti, ognuno rappresentato da un punto in questo spazio a sette dimensioni, se allineati formano una linea a otto dimensioni. Peccato che anche qui, di nuovo non si tratta di una dimensione spaziale, ed è molto più facile capirne il motivo. Infatti, in questo caso, l’oggetto non è più uno spazio, uno spaziotempo o l’insieme di tutti i possibili spaziotempo che sono (almeno in un certo senso) formati da spazi geometrici. Qui si tratta di universi che differiscono per le condizioni iniziali, che possono essere qualche grandezza fisica fondamentale e non necessariamente le costanti universali (anche se quest’ultima possibilità è stata inserita nel video perché evidentemente fa figo).
Ora, tirare una linea retta fra due punti di questo spazio dovrebbe permettere di immaginare lo spazio a otto dimensioni, ma risulta parecchio difficile immaginare di passeggiare attraverso diversi valori delle condizioni iniziali dei Big Bang di diversi infiniti esiti di diversi universi. Ed è difficile perché ormai con le dimensioni spaziali tutto ciò non ha più nulla a che vedere.
Il ripiegamento del piano formato da queste rette, lungo la nona dimensione, è spiegato come il passaggio dalla seconda alla terza e dalla quinta alla sesta. Ogni tre dimensioni si richiede un passaggio tipo wormhole che unisca punti diversi della superficie a n-1 dimensioni. In questo modo sarebbe possibile passare da un diverso insieme di infiniti esiti dei un universo nato da un diverso set di condizioni iniziali ad un altro, senza che i set siano in qualche modo vicini e quindi simili. Qualunque cosa questo “passare da” possa significare in uno spazio non geometrico.
Infine ci viene chiesto un ultimo sforzo per comprimere anche questo spazio multidimensionale alle dimensioni di un punto. La decima dimensione sarebbe quindi il luogo in cui disegniamo questo punto. Ma Rob specifica: “un altro punto che si possa disegnare non sarebbe possibile”. Perché quel punto racchiude tutti i possibili “tutto” che possono emergere da tutte le possibili combinazioni di condizioni iniziali. Quindi semplicemente ogni punto diverso in questo spazio a dieci dimensioni sarebbe, per definizione, impossibile. Impossibile quindi disegnare una retta in un piano ad una dimensione ulteriore, e così via.
L’autore dice che questa visione è in accordo con varie teorie (e speculazioni, aggiungerei), dalla meccanica quantistica alla teoria dei Molti Mondi, da quella delle stringhe e fino alla M-Teoria. Vorrei sottolineare la frase in cui Ron afferma “La M-Teoria dice che la nostra realtà è definita da dieci dimensioni più il tempo. Ed è questo di cui stiamo parlando qui: la decima dimensione, senza il tempo”. Peccato che anche in questo discorso la quarta dimensione fosse proprio il tempo.
E peccato che le dimensioni spaziali superiori alla terza siano attualmente considerate dalla comunità scientifica come qualcosa di completamente diverso da quanto illustrato nel video. L’unica, importante differenza con le tre dimensioni spaziali che osserviamo quotidianamente è che quelle aggiuntive sono compattificate in sé stesse ad una dimensione inferiore alla lunghezza di Planck, ovvero al di sotto delle più piccola particella osservabile. E possono essere 10, 11 ma anche 26. Insomma, di nuovo, la questione è complessa.
In definitiva questo "nuovo modo di pensare al tempo e allo spazio” è solo un miscuglio di varie teorie e speculazioni combinate casualmente tra loro per formare una megateoria senza granché senso e che comunque sfugge l’obiettivo iniziale di immaginare uno spazio a dieci dimensioni: il rigore scientifico si ferma miseramente alla terza dimensione spaziale.
Visti i commenti in calce al video i quali, in alcuni casi, inneggiano allo altrettanto scientificamente pessimo “Interstellar”, direi che questo può essere preso in considerazione da qualche altro sceneggiatore di film di fantascienza di basso profilo. Peccato però che, per come si presenta, questo progetto si spacci chiaramente per scientifico. Ma è solo pseudoscienza ben camuffata.
Let’s dive right in with the heavy stuff, shall we?
I’ve always liked this simple animation as an example of what a good infographic should be. Clean and clear, it reinforces the the information visually, providing easy stepping stones that build to a ultimately complex idea.
And you know anything that can crunch theoretical physics into digestible pieces has done it’s job well.
Exploring the 10th Dimension was originally published on TechnicalIllustrators.org
