Πολλοί σκέφτονται την 4η διάσταση ως μια χαμένη ήπειρο, ή κάποιο μακρινό πλανήτη, ή έναν χώρο, μια έκταση, πέρα από τον γνωστό μας κόσμο.
Στα μαθηματικά η σύλληψή της είναι πολύ διαφορετική. Μα λίγοι άνθρωποι γνωρίζουν αρκετά μαθηματικά σε τέτοιο επίπεδο. Γι’ αυτό ας προσεγγίσουμε το θέμα πιο απλά και κατανοητά. Και μετά ερχόμαστε στα μαθηματικά.
Έχουμε δυο αεροπλάνα που πετούν προς το Ελευθέριος Βενιζέλος, Αθήνα – ένα από ανατολικά, Χίο, κι ένα από νότια, Χανιά. Θα συγκρουστούν ή όχι;
Μάλλον όχι. Μα δεν ξέρουμε ακόμα. Και τα δυο βρίσκονται 40 χλμ. μακριά μα δεν ξέρουμε το ακριβές στίγμα τους. Για την ώρα, όλα καλά!
Μα καθώς πλησιάζουν, συγκλίνουν προς το αεροδρόμιο. Οπότε αυξάνεται ο κίνδυνος, η πιθανότητα, σύγκρουσης. Αν όμως το ένα πετάει στις 30.000 πόδια και το άλλο 27.000 πόδια, τότε δεν υπάρχει κανένας κίνδυνος.
Αρχικά είχαμε δυο διαστάσεις, μήκος και πλάτος. Τώρα έχουμε καις 3η διάσταση, το ύψος. Έτσι ξεκαθάρισε η όλη κατάσταση.
Μα αν και τα δυο αεροπλάνα πετούν στις 30.000 πόδια;
Τώρα πάλι έχουμε μεγάλη πιθανότητα σύγκρουσης.
Μα μόνο αν φτάνουν στο αεροδρόμιο την ίδια ώρα, 9.30 π.μ., ας πούμε. Αν το ένα φτάνει εκεί 9.30 π.μ. και το άλλο 9.45, η πιθανότητα εξανεμίζεται.
Ο φυσικός που ασχολείται με τη θεωρία της σχετικότητας σε αυτήν την πολύ πρακτική, καθημερινή κατάσταση, πρέπει να έχει 3 αριθμούς για τον χώρο και τις τρεις διαστάσεις του κι έναν για τον χρόνο, την 4η συντεταγμένη.
Έτσι έχουμε ουσιαστικά 4 συντεταγμένες, 4 διαστάσεις.
Στις πλείστες περιπτώσεις της καθημερινότητας, στην επιφάνεια της ξηράς ή της θάλασσας μας αρκούν οι δυο μόνο συντεταγμένες μήκους, πλάτους κι εκείνη του χρόνου. Κάποτε οι δυο μόνο της επιφάνειας (μήκος και πλάτος ) αρκούν εφόσον δεν υπάρχει κίνηση, όπως ένας δισδιάστατος χάρτης, μια φωτογραφία από ψηλά και παρόμοια.
Αυτή είναι η δική μας κοινή ψυχολογική και νοητική εμπειρία.
Στη Φυσική όμως, στον υποατομικό ή μοριακό κόσμο συχνά χρειάζονται περισσότεροι αριθμοί για περισσότερες συντεταγμένες. Μα εδώ εισερχόμαστε σ’ ένα επίπεδο που, από την άποψη της κοινής εμπειρίας, είναι καθαρά θεωρητικό κι εκφράζεται μόνο μαθηματικά.
Έχουμε π.χ. όχι μόνο τις τρεις συντεταγμένες του χώρου και τη μια του χρόνου μα και την ταχύτητα του κινούμενου αντικειμένου (η οποία έχει και κατεύθυνση και μέγεθος ταχύτητας). Αν μάλιστα υπάρχουν 10 ή 30 σωματίδια σε κίνηση, τότε οι αριθμοί γίνονται πολύ μεγαλύτεροι.
Εδώ τώρα έχουμε πολλές ή και άπειρες “διαστάσεις” που όμως είναι μαθηματικές συλλήψεις/διατυπώσεις. Αυτές δεν επηρεάζουν την αντίληψή μας της δικής μας πραγματικότητας που μένει με τρεις διαστάσεις του χώρου και τη μια του χρόνου.
