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Según las teorías de supercuerdas el universo tiene como mínimo 10 dimensiones, nueve dimensiones espaciales y una temporal. La teoría M eleva ese número a 11. Esta versión permite, además, generalizar el resto de teorías de supercuerdas. En todo caso, parece que vivimos en un universo de tres dimensiones aparentes y el resto estarían compactadas hasta dimensiones minúsculas (ver dibujo) que las harían invisibles para nosotros.
Lo interesante es que hasta ahora no se sabía si las combinaciones de número de dimensiones visibles y compactas podía ser cualquiera.
Andreas Karch y Lisa Randall han probado teóricamente que según la teoría de supercuerdas la Física favorece la creación de universos con 3 o 7 dimensiones visibles, pero no el resto de las combinaciones.
De este modo, asumiendo sólo 9 dimensiones espaciales habría universos con 3 dimensiones espaciales visibles y 6 ocultas como el nuestro o de 7 dimensiones espaciales visibles y 2 compactas. La teoría M de supercuerdas añadiría una dimensión compacta extra.
Cuando el universo comenzó a existir empezó a diluirse según se expandía (principio de relajación) favoreciendo este tipo de combinaciones. En nuestro caso se dieron 3 dimensiones visibles y el resto compactas. Estos investigadores han modelizado como se organiza el universo justo después del Big Bang observando como el cosmos se expande y diluye. La única premisa de partida es que la configuración inicial sea suave, con numerosas estructuras conocidas como branas (membranas multidimensionales) a lo largo de todas las dimensiones espaciales (de una a nueve) y sin curvatura.
Han encontrado que el universo evoluciona de manera natural a partir de esa configuración de tal modo que las branas se van diluyendo hasta que las únicas que sobreviven son las de tres o siete dimensiones. En nuestro universo todo lo que vemos y experimentamos está contenido en una de esas branas, que en nuestro caso es tridimensional.
Otras realidades (otras branas), sean de tres o siete dimensionales, estarían ocultas también a nuestra percepción. Hay regiones que se experimentarían como 3D, pero también habría otras que se experimetarían como 5D o 9D. Todas ellas serían infinitamente grandes, pero que no estarían al alcance de nosotros. Nosotros solo experimentamos nuestra 3D-brana.
En nuestro universo las fuerzas como el electromagnetismo sólo ven esas tres dimensiones y su intensidad es muy fuerte. La gravedad sería capaz de propagarse a lo largo del resto de las dimensiones, incluso aquellas que no pertenecen a nuestro mundo y por eso la gravedad sería mucho más débil que las demás fuerzas.
Se puede especular sobre la existencia de seres y estructuras en una 7D-brana en algún lugar, al igual que los hay en nuestra 3D-brana. Sin embargo las 3D-branas son muchas más ricas en estructuras y más interesantes.
En un mundo embebido en una 7D-brana la fuerza de la gravedad sería muy débil, y no habría planetas orbitando alrededor de estrellas. La vida, e incluso la existencia tal y como la conocemos, no podría desarrollarse en ese tipo de brana. La posibilidad de tener galaxias, estrellas y sistemas planetarios hace a nuestra brana 3D más interesante y compleja.
Según Karch y Randall este resultado animará a explorar otras cuestiones relativas a teorías de supercuerdas, dimensiones extras y cosmología.
El artículo explicando estos resultados se publicará en octubre en Physical Review Letters, pero puede encontrar una copia libre de subscripción en distintos formatos aquí [1].
Más sobre supercuerdas en la web oficial. [2]