Is er een vierde dimensie?

We zijn bekend met drie dimensies, waarin slechts drie getallen volstaan om onze locatie vast te stellen: lengtegraad, breedtegraad en hoogtegraad. We worden ook omringd door driedimensionale voorwerpen die we beschrijven met lengte, breedte en hoogte. Duizenden jaren lang werd het bestaan van een vierde dimensie als belachelijk afgedaan. Wat zou die immers beschrijven?

Maar in het midden van de 18e eeuw wees de Franse wiskundige Jean le Rond d’Alembert erop dat de vierde dimensie de tijd zou kunnen zijn. Deze suggestie werd pas in de 20e eeuw serieus genomen, toen Albert Einstein met een nieuwe beschrijving van het heelal kwam die niet alleen gebaseerd was op plaats, maar op gebeurtenissen, elk beschreven door vier getallen: drie voor waar ze plaatsvinden, en één voor wanneer.

Het heelal opvatten als een vierdimensionale ‘ruimtetijd’ bleek ongelooflijk krachtig, en leidde tot een groot aantal inzichten over hoe het heelal en de krachten die er werkzaam zijn, in elkaar zitten. Zo is volgens Einstein de zwaartekracht het best te begrijpen als het resultaat van de vervorming van de ruimte-tijd door materie.

Dergelijke inzichten hebben theoretici ertoe gebracht het idee van meer dimensies te onderzoeken – in sommige theorieën wel zes extra dimensies, die op de een of andere manier te klein zijn om direct waar te nemen. Als deze theorieën kloppen, zouden hints van de extra dimensies zich kunnen openbaren als nieuwe subatomaire deeltjes bij de Large Hadron Collider.

• Waarom kunnen we niet in meer dimensies dan 3D zien?
• Waarom is de ruimte driedimensionaal?
• Passen je hersenen zich aan aan het 3D-zijn van een 3D-film?
• Waarin breidt het heelal zich uit?