Vivemos em um universo tridimensional com três dimensões espaciais e um tempo adicional. No entanto, os experimentos de dois grupos de cientistas mostraram que a presença da quarta dimensão espacial é de fato possível e não se limita a simples direções para cima e para baixo, esquerda e direita, e também para frente e para trás.
Deve-se imediatamente levar em conta que tais conclusões contradizem as conhecidas leis da física, foram baseadas em cálculos muito complexos, experimentos parcialmente teóricos e utilizando as leis da mecânica quântica.
Ao comparar os resultados da observação de dois meios bidimensionais especialmente criados, duas equipes independentes de cientistas da Europa e dos Estados Unidos foram capazes de encontrar o caminho para a quarta dimensão espacial, gerando o chamado efeito Hall quântico - o fenômeno da condutividade de um gás bidimensional a baixas temperaturas em campos magnéticos fortes.
“Fisicamente, não temos espaço quadridimensional, mas podemos alcançar o efeito Hall quântico quadridimensional com um sistema de baixa dimensão, uma vez que o sistema de alta dimensão está codificado em sua estrutura complexa”, diz Makael Rechtsman, professor da Universidade da Pensilvânia.
"Podemos ser capazes de criar uma nova física em uma dimensão superior e, então, criar dispositivos que tenham essa vantagem nas dimensões inferiores."
Em outras palavras, os objetos 3D projetam sombras 2D a partir das quais você pode adivinhar a forma desses objetos. Observando alguns sistemas tridimensionais físicos reais, podemos entender algo sobre sua natureza quadridimensional, uma vez que, segundo os físicos, objetos tridimensionais podem ser sombras de objetos quadridimensionais que aparecem em dimensões inferiores. Tudo isso pode levar a algumas novas descobertas fundamentais na ciência.
Graças a cálculos muito sofisticados, pelos quais foi concedido o Prêmio Nobel em 2016, sabemos agora que o efeito Hall quântico indica a existência de uma quarta dimensão no espaço. Os últimos experimentos de duas equipes de físicos, publicados na revista Nature, nos dão um exemplo dos efeitos que essa quarta dimensão pode ter.
Uma equipe europeia de cientistas resfriou os átomos até quase zero absoluto e usou lasers para colocá-los em uma rede bidimensional. Ao aplicar uma "bomba" quântica para excitar átomos aprisionados, os físicos notaram pequenas variações no movimento que correspondem às manifestações do efeito Hall quântico 4D, indicando que esta quarta dimensão pode ser acessada.
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A equipe americana de físicos também usou lasers, mas para controlar a luz que passa pelo bloco de vidro. Simulando o efeito de um campo elétrico em partículas carregadas, os cientistas também foram capazes de observar os efeitos do efeito Hall quântico 4D.
Segundo os cientistas, os dois experimentos se complementam perfeitamente.
Claro, não temos acesso físico a este mundo quadridimensional (uma vez que estamos presos no espaço tridimensional), mas os cientistas acreditam que por meio da mecânica quântica podemos aprender mais sobre o espaço quadridimensional e expandir nosso conhecimento limitado do universo.
Para maior clareza, recomendamos assistir ao vídeo abaixo. Mostra como um personagem de um jogo de plataforma 2D de repente se encontra em um mundo 3D. De acordo com nossa perspectiva, nos parecerá que ainda estamos em um mundo bidimensional, mas à medida que nos movemos nele veremos algumas distorções do espaço, uma vez que o mundo tridimensional estará sobreposto a um plano bidimensional. Os cientistas viram distorções semelhantes nas experiências descritas acima. Foram eles que indicaram a existência de um espaço quadridimensional, que não podemos ver fisicamente, mas cujos efeitos se sobrepõem ao nosso plano tridimensional.
Apesar do fato de que fisicamente não podemos entrar no espaço quadridimensional, recebemos evidências de sua existência e uma imagem mais clara de como funciona. Os cientistas, por sua vez, querem usar os resultados dessas observações para análises mais detalhadas. Quem sabe, talvez no decorrer de um trabalho futuro eles possam fazer outras descobertas.
Nikolay Khizhnyak
