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Astronomia - Espacio Profundo
Miguel L

Materia oscura y 5° dimension

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Miguel L

Pensando en la precisión del término “curvatura del espacio-tiempo”, respecto a nuestra realidad observable, es preferible la expresión “densidad del espacio-tiempo”, pues representa mejor nuestras observaciones.

Recurriendo a los “modelos progresivos”, (y admitiendo como sujetos inteligentes bidimensionales a los habitantes del plano), si tenemos un volumen esférico, apoyado sobre un plano elucídelo, (una bola sobre una mesa), desde el punto de vista bidimensional del plano la intersección de la esfera con el plano se verá como un punto. Con la particularidad de que la dirección de la “gravedad” de los alrededores del punto (intersección del plano con la esfera), se dirigen hacia este como un “centro de gravedad”, el plano sigue siendo “plano” pero aumenta la “gravedad” inversamente proporcional al cuadrado de la distancia al punto, (aumenta la densidad de gravedad).

El problema se incrementa cuando “descubren” que toda la “materia” existente en el punto es insuficiente respecto a la gravedad aglutinante “observada”, (o también se puede observar efectos gravitatorios mayores a los esperados), por lo cual deciden inventar el término “materia oscura” para justificar el “exceso de gravedad aglutinante” del sistema.

Si los habitantes del plano aceptan la existencia de la tercera dimensión espacial, (el plano y el volumen esférico), el problema de la “materia oscura” está resuelto, pues la “materia oscura” es la componente de la proyección (sobre el plano) de la totalidad de la gravedad producida por la esfera, aunque por sus limitaciones bidimensionales no podrán acceder u observar la esfera.

Los resultados si la esfera es secante en lugar de tangente al plano, son similares, solo que en lugar de un punto verían un circulo con idénticas conclusiones.

El problema de estos habitantes bidimensionales es similar a nuestras limitaciones espaciotemporales respecto a la 5° dimensión.

O sea la tan buscada materia oscura puede estar “toda” oculta en la 5° dimensión aunque no sepamos a que “hipervolumen” corresponde.

Cordiales saludos.

Edited by Guest

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jwackito

:loco

Me pase un largo rato jugando con una pelotita anti-estress y una hoja de papel tratando de hacer que los habitantes de la hoja de papel ingresaran a la dimensión de la pelotita, pero en todos los casos eso suponía concentrar todo el espacio del habitante en un punto como si pasara a través de un agujero negro, cosa que sin duda sería mortal para el pobre individuo...

Gracias por la invitación a pensar!

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Miguel L

Hola.

Gracias por responder tan rápido y aportar otro punto de visa al “modelo”, o sea: “en nuestro espaciotiempo los agujeros negros o las concentraciones de materia, serian el punto de contacto con la 5° dimensión”, o tal vez lo desees poner con otras palabras con mayor expresión.

Cordiales saludos.

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jwackito

No lo había pensado en 5 dimensiones pero podría ser. Solo mencionaba que para que la tinta que modela a los seres bidimensionales pase a la superficie ocupada por la esfera, esta tendría que pasar todo por un solo punto que es el de contacto entre la hoja y la pelotita.

Hacking a descripto a los agujeros negros (sobre todo los supermasivos) como esferas pero solo por que es posible acercarse por cualquier punto de las 3 dimensiones al horizonte de eventos. Desconozco como sería (y mis conocimientos de matemáticas no me permiten calcularlo) la intersección entre una 5ta dimensión y nuestro espacio-tiempo, pero si es puntual, si tiene materia y si esta puede afectar gravitatoriamente nuestro espacio-tiempo, entonces posiblemente se manifieste como un agujero negro.

En cualquier caso, no se me ocurre una manera de acceder a esa 5ta dimensión o incluso de transmitir algún tipo de información desde o hacia esta.

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Jorge Di Tata

Hola Miguel

Con respecto a lo que planteas

Con la particularidad de que la dirección de la “gravedad” de los alrededores del punto (intersección del plano con la esfera), se dirigen hacia este como un “centro de gravedad”, el plano sigue siendo “plano” pero aumenta la “gravedad” inversamente proporcional al cuadrado de la distancia al punto, (aumenta la densidad de gravedad).

creo entender que te refieres a que los sujetos del plano, a medida que se acercan al punto, sienten un incremento de la gravedad, según ley Newton. Si es así, se daría la inversa del cuadrado siempre que estos sujetos se muevan en un plano que pase por el centro de la esfera, pero no en el caso de un plano tangente como el que habitan, dado que esta expresión se aplica a distancias de centros de masas y no sus proyecciones. Por otro lado la gravedad no aumenta inversamente proporcional sino que es inversamente proporcional, aumentará a menor distancia y disminuirá a mayor.

Si los habitantes del plano aceptan la existencia de la tercera dimensión espacial, (el plano y el volumen esférico), el problema de la “materia oscura” está resuelto, ......

....aunque por sus limitaciones bidimensionales no podrán acceder u observar la esfera.

El problema de estos habitantes bidimensionales es similar a nuestras limitaciones espaciotemporales respecto a la 5° dimensión.

O sea la tan buscada materia oscura puede estar “toda” oculta en la 5° dimensión aunque no sepamos a que “hiperbolumen” corresponde.

Siendo lineales en vuestro planteo, si estos sujetos bidimensionales resuelven el tema aceptando una tercera dimensión espacial con un cuerpo esférico, nosotros tridimensionales lo podríamos resolver aceptando una cuarta dimensión espacial con un ¿hipervolumen esférico? de cuatro dimensiones, aunque podría ser de más.

Y en situaciones similares si al acercarse a ¨el punto¨ la gravedad aumenta progresivamente pareja el hipervolumen debería ser esférico, si hay zonas de fuerza constante, de igual valor, debería ser cúbico...y dejamos el tiempo al tiempo.

Saludos

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Miguel L

Estimado Jorge.

Gracias por responder con esta “catarata” de conceptos, esto se está transformando en una S.A.P. (Sociedad Anónima de Pensamiento), pues mas de uno que no postea, sigue rumeando los conceptos expuestos. Bienvenidos todos.

En general, en algunos tienes toda la razón, en otros le encuentro más de la razón que tienes, y otros los discutiremos, pues pueden ser diferentes puntos de vista, tratare de comenzar ordenadamente desde el principio.

Dijiste:

“creo entender que te refieres a que los sujetos del plano, a medida que se acercan al punto, sienten un incremento de la gravedad, según ley Newton. Si es así, se daría la inversa del cuadrado siempre que estos sujetos se muevan en un plano que pase por el centro de la esfera, pero no en el caso de un plano tangente como el que habitan, dado que esta expresión se aplica a distancias de centros de masas y no sus proyecciones. Por otro lado la gravedad no aumenta inversamente proporcional sino que es inversamente proporcional, aumentará a menor distancia y disminuirá a mayor.”

Según Pitágoras (la suma de los cuadrados de los catetos…), los cuadrados también se cumplen en proyecciones ortogonales, o sea los sujetos del plano registrarían solo el cuadrado de la proyección sobre el plano, y como se trata de proyección, la esfera podría ser secante, tangente o no tener ningún punto de contacto con el plano.

Respecto a que la gravedad aumenta inversamente proporcional o es inversamente proporcional, lo veo como una diferencia semántica respecto del resultado, creo que se dice lo mismo de diferentes formas.

Lo que si reconozco que se me escapo, es que la gravedad (respecto a los sujetos del plano), aumenta mientras la distancia al punto es mayor al radio de la esfera, (un circulo con radio igual al de la esfera), pues a distancias menores (al radio de la esfera) la gravedad disminuye a medida que se acercan al centro (en nuestra realidad como cavar un hipotético túnel al centro de la tierra, llegaríamos chamuscados pero sin gravedad), pues la materia que queda a mayor distancia del centro que el sujeto invierte el sentido de la gravedad, hasta llegar al centro con gravedad cero. Por lo cual para el ejemplo de los sujetos del plano solo deberíamos hablar de círculos en lugar de puntos. Idénticos resultados tendríamos con volúmenes con ejes de simetría perpendicular al plano como conos, paraboloides de revolución, hiperboloides de revolución, toroides, etc.

Respecto a:

Siendo lineales en vuestro planteo, si estos sujetos bidimensionales resuelven el tema aceptando una tercera dimensión espacial con un cuerpo esférico, nosotros tridimensionales lo podríamos resolver aceptando una cuarta dimensión espacial con un ¿hipervolumen esférico? de cuatro dimensiones, aunque podría ser de más.

Y en situaciones similares si al acercarse a ¨el punto¨ la gravedad aumenta progresivamente pareja el hipervolumen debería ser esférico, si hay zonas de fuerza constante, de igual valor, debería ser cúbico...y dejamos el tiempo al tiempo”.

Otra cosa que se me paso, los seres pueden ser bidimensionales en el plano, pero tridimensionales en el plano-tiempo, (el resultado final no cambia), nosotros somos en realidad seres cuatridimensionales , en el espacio-tiempo y en realidad podemos especular mucho con una 5° dimensión, pero no tenemos idea de que “particularidad” puede asumir esta 5° dimensión, tal vez el pequeño anillo de Kaluza Klein… basta como ejemplo.

Respecto al “hipervolumen”, podrían ser los citados arriba, (hiperesfera, paraboloide de revolución, hiperboloide… etc.), pero admitiendo que la “simetría” de la 5° dimensión es desconocida, al conocerla no solo podríamos solucionar el problema de la materia oscura, también según otros modelos explicar el comportamiento del espaciotiempo en 5 dimensiones (en las condiciones aparentes de la energía oscura). Algo más complejo pero posible.

Cordiales saludos.

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Miguel L

Algo que me olvide, cuando expuse lo de cavar un tunel al centrode la tierra..., si podemos llegar al centro de un agujero negro, la gravedad tambien sera cero???? no creo que podamos experimentar al respecto, pero es interesante manejar el criterio.

Cordiales saludos.

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Jorge Di Tata

Hola Miguel

Siempre es un gusto leerte, son muy interesantes vuestros planteos, y aunque muchos queden fuera de mi comprensión siempre algo aportan.

Lo que quise decir es que sobre ¨el plano¨ los sujetos a medida que se acerquen o alejen de ¨el punto¨serán afectados por la gravedad de la esfera pero no por la inversa del cuadrado, deberían aplicar otra fórmula.

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Miguel L

Gracias Jorge.

Comprendo que afirmar que aumentan con el cuadrado de la distancia parece “exagerado” de mi parte, pero estos pobres seres solo conocen su “plano mundo”, (no admiten ni imaginan la esfera, y no la necesitan para sus cálculos), son afectados solo por la proyección (sobre el plano) y no por la componente fuera del plano, (por eso ignoran la esfera), pero sí admiten que la “masa” del circulo es insuficiente para generar la “gravedad” resultante, y para ellos es comprobable la variación inversamente proporcional al cuadrado de la distancia al centro del circulo en el plano, (no al centro de la esfera).

De lo que si estoy cada vez mas persuadido, es de que las dimensiones que ignoramos (o no podemos acceder), son mas de 5, pero no encuentro forma de internalizarlo o “modelizarlo”.

Retribuyo abrazo y cordiales saludos.

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Miguel L

Estimado Jorge.

Nuevamente debo reconocer que tienes razón, aunque se trate de “un modelo” no es conveniente asignarle restricciones o propiedades arbitrarias, simplemente con plantear que la “gravedad” varia en forma inversamente proporcional a la distancia (al punto del plano), es suficiente, la pretensión de “inversamente proporcional al cuadrado de la distancia” fue solo a efectos de “asimilarla” a nuestra percepción, de cualquier manera como se trata de un “modelo”, que cada quien asuma la forma con la cual se sienta “mas comprendido”, sobre todo teniendo en cuenta que la esfera puede asumir cualquier posición respecto al plano, variando también su “proyección gravitatoria” sobre el plano.

Nuevamente gracias, cordiales saludos y mentes abiertas.

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Jorge Di Tata

Hola Miguel

Respecto al sistema plano/esfera eso es.

De lo que si estoy cada vez mas persuadido, es de que las dimensiones que ignoramos (o no podemos acceder), son mas de 5, pero no encuentro forma de internalizarlo o “modelizarlo”.
Yo no logro a veces entender en las que estamos !!!

Imaginemos pequeños trozos de papel de diversas formas irregulares sobre una gran esfera lisa. Estos trozos de papel están vivos y se mueven; son la gente de ese mundo, solo que sus cuerpos no son volúmenes cerrados por superficies, sino superficies cerradas por curvas. Estos agentes, que tienen cuerpos absolutamente planos, sin espesor, no pueden formarse una idea del espacio que hay sobre o debajo de ellos. Ellos mismos no son más que porciones de superficies, seres bidimensionales. Sus sentidos están adaptados para darles información acerca de su contorno en su mundo bidimensional. Pero no tienen en absoluto experiencia de lo que está fuera de ese mundo; de suerte que no pueden concebir una tercera dimensión.

Sin embargo, son inteligentes, y han descubierto la matemática y la física. Su geometría consta de dos partes –geometría lineal y geometría plana-. En física ilustran los problemas con una variable mediante diagramas sobre una línea, y los problemas con dos variables, en un diagrama superficial. Problemas de tres, cuatro o más variables los resuelven por álgebra. ¨ Es una lástima –dicen- que para estos problemas no tengamos el auxilio de un diagrama.¨

En la primera mitad del siglo XIX (de su siglo XIX) se les ocurrió a varios una idea: ¨ No podemos –dijeron- imaginar una tercera dimensión, pero podemos tratar problemas físicos con tres variables, x, y, z. ¿Por qué, entonces, no podemos hablar de un espacio de tres dimensiones? Aunque no podemos representárnoslo visualmente, puede ser provechoso hablar de puntos, líneas y áreas situadas en ese espacio. Acaso de ello resulte algo; en todo caso no perjudica el intentarlo.¨ Y lo intentaron.

No necesitamos desarrollar más esta fábula; su significación es bastante clara. Nosotros somos precisamente esas gentes, sólo que nuestros cuerpos tienen tres dimensiones, y nos movemos de un lado a otro en un mundo tridimensional. Ni usted ni yo podemos representarnos visualmente una cuarta dimensión. Sin embargo, tratamos problemas de una partícula que se mueve en el espacio, y éste es un problema con cuatro variables: x, y, z para el espacio, y t para el tiempo. Así tratamos también los problemas sobre los campos electromagnéticos. Ahora bien, el vector E en un punto (x, y, z) tiene tres proyecciones: Ex, Ey, Ez y cambia en el espacio y el tiempo; lo que implica siete variables. Agreguemos tres más para su hermano gemelo, el campo magnético y tendremos diez. Con esto parece que el físico matemático puede emplear espacios de cuatro o diez o cualquier número de dimensiones......

....¿Por qué los matemáticos consideran importante describir la conducta de un pueblo imaginario en un mundo no existente? Por una excelente razón: Ese pueblo somos nosotros mismos.

Fragmento de ¨La curvatura del espacio¨ de Philippe Le Corbeiller

Te mando un abrazo

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Clarisa

Espectacular leer este hilo. Lo he disfrutado mucho

"Ellos mismos no son más que porciones... Sus sentidos están adaptados para darles información acerca de su contorno en su mundo bidimensional. Pero no tienen en absoluto experiencia de lo que está "fuera de ese mundo"; de suerte que no pueden concebir una tercera dimensión....Nosotros somos precisamente esas gentes, sólo que nuestros cuerpos tienen tres dimensiones, y nos movemos de un lado a otro en un mundo tridimensional. Ni usted ni yo podemos representarnos visualmente una cuarta dimensión.

El insert de comilla se refiere a que el "afuera de ese mundo" es relativo, es lo que "no" están percibiendo desde su sistema de percepción. Pueden teorizar sobre la 3ra pero solo percibir la bidimensionalidad. El ejemplo es muy claro.Por eso es genial como cierra el fragmento del libro citado :-) ----> "¿Por qué los matemáticos consideran importante describir la conducta de un pueblo imaginario en un mundo no existente? Por una excelente razón: Ese pueblo somos nosotros mismos."

Por otro lado: cómo viene a insertarse en el tema, la materia oscura.¿?

Hay algo de material dando vueltas sobre teorías de dimensiones que estaría bueno rescatar y darle un vistazo.

Si en la cuarta dimensión me sobra tiempo para encontrar algo sobre eso ---> subo el link.

Saludos.

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Jorge Di Tata

Por otro lado: cómo viene a insertarse en el tema, la materia oscura.¿?

Hola Clari. Es que según el modelo planteado por Miguel la materia oscura podría ser atracción gravitatoria de cuerpos -hipervolúmenes- en otras dimensiones que las concebidas.

O sea la tan buscada materia oscura puede estar “toda” oculta en la 5° dimensión aunque no sepamos a que “hiperbolumen”

después seguimos con las dimensiones, en como actúa esa atracción y demás...

Saludos

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Miguel L

Nuevamente Jorge tiene razon, quice decir "hipervolumen" pero no es mi virtud la Hortografia...

Disculpen.

Cordiales saludos.

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Miguel L

Hola.

Otro indicio de la 5° dimension que proviene de la M. cuantica.

http://www.cienciakanija.com/2011/01/03 ... a-materia/

O el original:

http://www.technologyreview.com/view/42 ... of-matter/

Ver Tb. : Link: http://www.cienciakanija.com/2012/10/09 ... more-15477

Posteado por Niklaus en Lim del Universo...

Cordiales saludos.

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Miguel L

Hola.

Después de esto, el gravitón puede estar o pertenecer a otra dimensión, pero manifestándose en la materia/energía del espacio-tiempo a travez de enlaces de particulas subatomicas en otras dimensiones, buscarlo en nuestro espacio-tiempo de 4 dimensiones es algo parecido al problema de ese señor que perdió las llaves al salir de su casa, pero las buscaba en la esquina porque había más luz.

ver:

http://www.cienciakanija.com/2012/10/17 ... more-15552

o en su original : http://sci.esa.int/science-e/www/object ... ctid=50928

Ver Tb.: http://sci.esa.int/science-e/www/object ... ctid=50930

Y : http://sci.esa.int/science-e/www/object ... ctid=50931

Cordiales saludos.

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yo gabagaba

Hola estimados me prendo al posteo, me ha resultado sumanete intersante y sobre todo me ha aportado mucho!!!.

Miguel: Excelente la idea inicial, es super sencilla y aclara conceptos que cuando uno lee en libros y otras fuentes resultan inentedibles!!.

Pregunto 1: ¿Me aclararías, con tu excelente capacidad de sintesis, que son los anillos de Kaluza Klein?

Pregunta 2: siempre me ha interesado la idea de la gravedad en el centro de la tierra porque formula preguntas que patean un poco el tablero: o sea como es posible que al estar rodeado de materia la gravedad sea cero, en realidad lo que entiendo que pasa es que se anulan los efectos gravitatorios por un efecto geometrico que produce la esfera, pero la realidad debe ser que toda la materia de la tierra esta ejerciendo su poder gravitatorio tante en la superficie como en el centro.

Aclarame, si podés, mas sobre que pensas respecto a lo que comentabas de la gravedad en el centro de un Aguj Negr. ¿Que te hace pensar que sería diferente al de cualquier astro?

saludois! y mil gracias por este posteo esta buenísimo.

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Miguel L

Hola

En realidad, la idea es que entre todos aportemos posibles soluciones a este tipo de problemas, no pretendo “pontificar” porque me siento simplemente uno más. Pero tratare de dar las respuestas “a mi individual parecer”, que por supuesto no se expone como verdad absoluta, por lo cual desde ya agradezco a cualquier otro forero que pueda aportar otro concepto, exponerlo sin ningún problema, acá, todos opinan y aceptan o exponen sus dudas.

Respecto a la 1° pregunta, estoy seguro que lo que mejor te puede dar una idea completa es leer la teoría original de Kaluza Klain, pero si te basta, se trata de una quinta dimensión confinada a un pequeño anillo, que por esos artilugios matemáticos (en matemáticas se habla de espacios n dimensionales, linealmente independientes) resulta linealmente independiente de las 4 dimensiones del espacio-tiempo.

Respecto a la 2°, como la tierra no es una esfera, y por “compromiso” se la define como “un geoide en revolución”, casi con seguridad el centro geométrico del “Geoide” (por tratarse de un geoide con un reparto no homogéneo de componentes), no coincide con el centro de gravedad del mismo, pero en este (en el centro de gravedad del geoide) la gravedad debería ser cero, pero no, como el modelo más aceptado es el del campo gravitatorio, tenemos que contar con la resultante de la gravedad lunar, la de Venus, Marte el sol , el resto de la vía láctea, la pequeña nube de Magallanes, la gran nube, Andrómeda… etc.

Por lo tanto no habría un punto de gravedad cero fijo por los movimientos de la tierra, la luna, Venus, etc. Desde ya las altísimas presiones y temperatura en estos lugares, hacen imposible cualquier medida, pero existen experimentos de laboratorio, o la zona entre la tierra y la luna donde ambas fuerzas de gravedad se anulan, etc.

Respecto al centro de los agujeros negros es cuestión de extrapolar criterios posibles.

Cordiales saludos.

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ricardo

El tema es mas que interesante, lo sigo atentamente (sin mucha posibilidad de aportar nada por ahora).

Saludos y buenos cielos!

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Guest
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