
Un espacio pentadimensional (5D) es un espacio matemático o físico que posee cinco dimensiones independientes . En física y geometría, dicho espacio extiende las tres dimensiones espaciales más el tiempo (espacio-tiempo 4D) al introducir un grado de libertad adicional, que se utiliza a menudo para modelar teorías avanzadas como la gravedad en dimensiones superiores, direcciones espaciales adicionales o conexiones entre diferentes puntos del espacio-tiempo.
Conceptos
Los conceptos relacionados con espacios pentadimensionales incluyen espacios superdimensionales o hiperdimensionales , que generalmente se refieren a cualquier espacio con más de cuatro dimensiones. Estas ideas aparecen en la física teórica , la cosmología y la ciencia ficción para explorar fenómenos que van más allá de la percepción ordinaria.
Entre los temas importantes relacionados se incluyen:
- Variedad de 5 dimensiones : una generalización de una superficie o volumen a cinco dimensiones.
- 5-cubo — también llamado penteract, un hipercubo específico de cinco dimensiones.
- Hiperesfera : la generalización de una esfera a dimensiones superiores, incluido el espacio pentadimensional.
- Lista de 5-politopos regulares : figuras geométricas regulares que existen en el espacio pentadimensional.
- El espacio tetradimensional : un paso fundamental para comprender las extensiones pentadimensionales.
Geometría euclidiana pentadimensional
La geometría euclidiana 5D , designada E 5 , [ 1 ] son dimensiones más allá de dos ( planar ) y tres ( sólido ). Las formas estudiadas en cinco dimensiones incluyen contrapartes de poliedros regulares y de la esfera .
politopos
En cinco o más dimensiones, solo existen tres politopos regulares . En cinco dimensiones, estos son:
- El 5-símplex de la familia de símplex , {3,3,3,3}, con 6 vértices, 15 aristas, 20 caras (cada una un triángulo equilátero ), 15 celdas (cada una un tetraedro regular ) y 6 hiperceldas (cada una una 5-celda ).
- El 5-cubo de la familia de hipercubos , {4,3,3,3}, con 32 vértices, 80 aristas, 80 caras (cada una un cuadrado ), 40 celdas (cada una un cubo ) y 10 hiperceldas (cada una un teseracto ).
- El 5-ortoplex de la familia de politopos cruzados , {3,3,3,4}, con 10 vértices, 40 aristas, 80 caras (cada una un triángulo ), 80 celdas (cada una un tetraedro ) y 32 hiperceldas (cada una una 5-celda ).
Un politopo uniforme 5 importante es el 5-demicube , h{4,3,3,3} tiene la mitad de los vértices del 5-cubo (16), limitado por hiperceldas alternas de 5 y 16 celdas . El 5-símplex expandido o esterificado es la figura de vértice de la red A 5 , . Tiene una simetría doble de su diagrama de Coxeter simétrico. El número de contacto de la red, 30, está representado en sus vértices. [ 2 ] El 5-ortoplex rectificado es la figura de vértice de la red D 5 , . Sus 40 vértices representan el número de contacto de la red y el más alto para dimensión 5. [ 3 ]![]()
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Otras geometrías pentadimensionales
La teoría de la relatividad especial utiliza el espaciotiempo de Minkowski , un tipo de geometría que sitúa los eventos tanto en el espacio como en el tiempo. La dimensión temporal se distingue matemáticamente de las dimensiones espaciales mediante una modificación en la fórmula para calcular la "distancia" entre eventos. El espaciotiempo de Minkowski ordinario tiene cuatro dimensiones en total: tres espaciales y una temporal. Sin embargo, se han empleado generalizaciones de dimensiones superiores del concepto en diversas propuestas. La teoría de Kaluza-Klein , un intento especulativo de desarrollar una teoría unificada de la gravedad y el electromagnetismo , se basó en un espaciotiempo con cuatro dimensiones espaciales y una temporal. [ 4 ]
También se pueden construir geometrías en las que las coordenadas sean algo distinto de los números reales. Por ejemplo, se puede definir un espacio en el que los puntos estén etiquetados mediante tuplas de 5 números complejos . Esto se suele denotar. En la teoría de la información cuántica , los sistemas cuánticos se describen mediante estados cuánticos pertenecientes aA veces se les llama quintiles. [ 5 ] [ 6 ]
Véase también
Referencias
- ↑ Güler, Erhan (2024). "Una familia de hipersuperficies helicoidales en el espacio euclidiano pentadimensional" . Filomat . 38 (11). Universidad Bartın : 3814 (4.º párrafo; 1.ª oración). doi : 10.2298/FIL2411813G .
- ↑ "La red A5" . www.math.rwth-aachen.de .
- ↑ Conway, John Horton; Sloane, Neil James Alexander (1999). Empaquetamientos de esferas, retículos y grupos (3.ª ed.). pág . 19. ISBN 978-0-387-98585-5.
- ↑ Zwiebach, Barton (2004). Un primer curso de teoría de cuerdas . Cambridge University Press. pp. 14–16 , 399. ISBN 0-521-83143-1.
- ↑ Jain, Akalank; Shiroman, Prakash (2020). "Estados mágicos de qutrit y ququint". Physical Review A . 102 (4) 042409. arXiv : 2003.07164 . Bibcode : 2020PhRvA.102d2409J . doi : 10.1103/PhysRevA.102.042409 .
- ↑ Castelvecchi, Davide (25 de marzo de 2025). "Conozcan a los 'qudits': primos más complejos de los cúbits impulsan la computación cuántica" . Nature . 640 (8057): 14–15 . Bibcode : 2025Natur.640...14C . doi : 10.1038/d41586-025-00939-x . PMID 40133452. Consultado el 11 de mayo de 2025 .
Lecturas adicionales
- Wesson, Paul S. (1999). Espacio-tiempo-materia: teoría moderna de Kaluza-Klein . Singapur: World Scientific. ISBN 981-02-3588-7.
- Wesson, Paul S. (2006). Física pentadimensional: consecuencias clásicas y cuánticas de la cosmología de Kaluza-Klein . Singapur: World Scientific. ISBN 981-256-661-9.
- Weyl, Hermann , Raum, Zeit, Materie , 1918. 5 eds. hasta la ed. de 1922 con notas de Jürgen Ehlers, 1980. trad. 4.ª ed. Henry Brose, 1922. Space Time Matter , Methuen, reimpresión de 1952 Dover. ISBN 0-486-60267-2.
Enlaces externos
- Anaglifo de un hipercubo pentadimensional en hiperperspectiva
- Dimensión
- Geometría multidimensional
- 5 (número)