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¿Cuántas dimensiones podemos visualizar en cada momento?

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  • Divulgación ¿Cuántas dimensiones podemos visualizar en cada momento?

    Cuando un amigo de la universidad me hizo esta pregunta, sabía que tendría trampa y no respondí inmediatamente el típico "no podemos visualizar más de tres dimensiones". Me paré a pensar un poco y respondí: "podemos ver dos dimensiones con cada ojo y extrapolar una tercera que podemos imaginar pero no ver."

    Su respuesta a eso fue: "bueno, pero no digo ver, digo visualizar." A lo que yo respondí: "pues en tal caso, podemos visualizar un máximo de tres dimensiones." y él me dijo: "te quedas corto. Recuerda que el número de dimensiones es el mínimo número de cifras necesarias para determinar un punto. ¿Vemos todos los puntos en el espacio tridimensional iguales entre si o se pueden diferenciar más?"

    Entonces me di cuenta del truco: "Claro! Cada punto tiene un color y los colores los visualizamos en un espacio de tres dimensiones. Entonces podemos visualizar seis dimensiones. Pero, los colores no son dimensiones espaciales, esto es hacer trampas." A lo que me responde: "Sí, son seis dimensiones. Si lo prefieres cinco y una más extrapolada. Ah, nadie ha dicho nada de dimensiones espaciales, solo dimensiones (coeficientes mínimos necesarios para describir un punto)."

    Hace ya tiempo de esta conversación. No sucedió como la he descrito pero es lo más próximo que puedo recordar. Lo mejor es que dos años y pico después, sigo pensando que el muy listillo tenía razón. Evidentemente acordamos omitir el tiempo y las derivadas respecto del tiempo para no liar más el tema. Hablamos estrictamente de un solo momento/instante en el tiempo y sin información sobre el movimiento.

    Y bueno, aquí estoy para exponerlo y debatirlo. Me pareció un punto de vista interesante ya que muchísimas veces se utilizan colores en gráficas para distinguir variables, pues de alguna manera sí que distinguimos "distancias" entre colores aunque no sea de manera espacial.

    Además esta idea conlleva otra por extensión: Si queremos describir un espacio de n dimensiones (sin colores), podemos tener el espacio vacío y un conjunto de vectores que describe la posición de los objetos. Pero también podemos entender que cada punto vacío de este espacio contiene un "0" y el conjunto de puntos descritos por los vectores contiene un "1". Esto es añadir una dimensión binaria al espacio original para diferenciar los puntos vacíos de los llenos. Es lo mismo que decir que para describir objetos en un espacio vectorial de dimensiones, necesitamos al menos dos sub-conjuntos y una función F(x_1,...,x_i,...,x_n) que nos lleve al sub-conjunto "vacío" o "lleno". Y para representar una función de variables, necesitamos otra dimensión más.

    Si bien es una idea extravagante, tampoco le veo fallos de razonamiento. A no ser que mi habitual manca de conocimientos más fundamentales del álgebra me traicione .

    En fin ¿Qué opináis al respecto? ¿Es otra de mis metidas de pata o hay algo de verdad en ello?

    Gracias y saludos.

  • #2
    Re: ¿Cuántas dimensiones podemos visualizar en cada momento?

    No veo que tu razonamiento esté equivocado. Por eso en muchos lenguajes de programación un vector de vectores tiene dimensión dos, un vector de vectores de vectores dimensión tres, etc.

    Tal vez te interese la proyección ortogonal, por ejemplo para representar un "cubo" en doce dimensiones espaciales:

    Haz clic en la imagen para ampliar

Nombre:	600px-12-cube.svg.png
Vitas:	1
Tamaño:	341,8 KB
ID:	302227

    Comentario


    • #3
      Re: ¿Cuántas dimensiones podemos visualizar en cada momento?

      El problema es definir bien que se entiende por visualizar, yo ahora mismo aun no tengo claro el significado que le estais dando. En el caso mas estricto solo se pueden visualizar y ver dos dimensiones.

      Mi regla seria considerar que veo e imagino una dimension adicional si puedo definir y diferenciar la coordenada extra de las otras coordenadas sin ningun tipo de confusion posible y sin informacion adicional y eso solo se puede hacer con las dos primeras dimensiones.
      Otra forma de verlo es considerar las dimensiones en las que puedes ver todos los puntos de un objeto a la vez, y esto se cumple tambien solo para 2 dimensiones.

      En dos dimensiones puedo decirte el angulo que forman dos vectores, pero en cuanto añado un tercer vector con una tercera dimension es imposible saber si los 3 vectores son por ejemplo ortogonales o no (alguien puede visualizar 3 vectores que formen 90 grados ? yo no), porque no hay informacion suficiente en la imagen o visualizacion mental para saber exactamente las coordenadas de los puntos o vectores. Lo unico que podemos hacer es añadir un eje trazado en las dos primeras dimensiones y razonar que esa linea iria realmente en otra dimension y que esos 45 grados que vemos que forman los vectores en realidad son 90.

      Pero si hacemos esto para una tercera dimension, nada nos impide imaginar y añadir docenas mas de dimensiones, añadimos mas ejes y suponemos que esos angulos que vemos de por ejemplo 10,20,30,etc grados son en realidad de 90 y listo. Seria cuestion de entrenamiento acostumbrase a ver en mas de 3 dimensiones, igual que desde pequeños nos entrenamos para creer que vemos una tercera dimension, cuando en realidad lo unico que hacemos es suponer que esos angulos que son de menos de 90 grados en realidad son de 90 grados y llenar nuestra cabeza con una base de datos gigante con los tamaños de miles o cientos de miles de objetos, y segun como veamos su tamaño en 2 dimensiones podemos suponer (suposicion que en ocasiones sera incorrecta) mas o menos su coordenada en la tercera dimension.

      PD: Usar colores me parece que seria hacer "trampa", porque esa informacion sensorial realmente es de distinta naturaleza, si usamos colores tambien tendriamos que aceptar usar nuestra percepcion temporal, es decir el tiempo para afirmar que asi podemos "ver" en una dimension extra.
      Última edición por abuelillo; 18/04/2014, 15:26:55.
       \left\vert{     \Psi_{UNIVERSE}       }\right>  = \sum \alpha_i   \left\vert{     \Psi_{WORLD_i}       }\right> \text{   } \hspace{3 mm}  \sum  \left\vert{} \alpha_i   \right\vert{}^2 = 1

      Comentario


      • #4
        Re: ¿Cuántas dimensiones podemos visualizar en cada momento?

        Escrito por abuelillo Ver mensaje
        En dos dimensiones puedo decirte el angulo que forman dos vectores, pero en cuanto añado un tercer vector con una tercera dimension es imposible saber si los 3 vectores son por ejemplo ortogonales o no (alguien puede visualizar 3 vectores que formen 90 grados ? yo no)
        ¿No puedes visualizar el sistema de ejes cartesianos?

        Comentario


        • #5
          Re: ¿Cuántas dimensiones podemos visualizar en cada momento?

          Escrito por jinawee Ver mensaje
          ¿No puedes visualizar el sistema de ejes cartesianos?
          Yo puedo visualizar y dibujar 3 ejes cartesianos (o 10 o 20 ejes da igual), pero no hay forma de dibujarlos o imaginarlos de forma que todos los ejes formen 90 grados, que es lo que corresponderia con 3 dimensiones euclideas. Solo puedes hacer que 2 ejes sean ortogonales, pero el tercer eje nunca va a formar 90 grados con los otros dos , formará por ejemplo 45 grados si lo trazas a lo largo de la bisectriz de los otros dos ejes, porque realmente estas dibujando y viendo en 2 dimensiones no en 3.
          Si yo en un papel trazo 3 ejes (o mentalmente) y marco un punto, es imposible saber a que 3 coordenadas espaciales se corresponde, porque realmente falta una dimension para definir completamente el punto.
          Si crees que el hecho de poder dibujar o imaginar 3 ejes no paralelos significa que puedes ver en 3 dimensiones te estas engañando a ti mismo, ya que, por ejemplo, usando la misma tecnica podria dibujar 2 ejes extras hasta tener un total de 5 y decir que puedo ver en 5 dimensiones.
          Última edición por abuelillo; 18/04/2014, 23:26:53. Motivo: ue
           \left\vert{     \Psi_{UNIVERSE}       }\right>  = \sum \alpha_i   \left\vert{     \Psi_{WORLD_i}       }\right> \text{   } \hspace{3 mm}  \sum  \left\vert{} \alpha_i   \right\vert{}^2 = 1

          Comentario


          • #6
            Re: ¿Cuántas dimensiones podemos visualizar en cada momento?

            Dalí fue capaz de visualizar 4 dimensiones en su Corpus Hipercubicus
            http://www.culturageneral.net/pintur...rucifixion.htm

            ¿Por qué vamos a ser menos los físicos, o los matemáticos, que los artistas surrealistas?

            Saludos

            Comentario


            • #7
              Re: ¿Cuántas dimensiones podemos visualizar en cada momento?

              Escrito por abuelillo Ver mensaje
              Yo puedo visualizar y dibujar 3 ejes cartesianos (o 10 o 20 ejes da igual), pero no hay forma de dibujarlos o imaginarlos de forma que todos los ejes formen 90 grados, que es lo que corresponderia con 3 dimensiones euclideas. Solo puedes hacer que 2 ejes sean ortogonales, pero el tercer eje nunca va a formar 90 grados con los otros dos , formará por ejemplo 45 grados si lo trazas a lo largo de la bisectriz de los otros dos ejes, porque realmente estas dibujando y viendo en 2 dimensiones no en 3.
              Si yo en un papel trazo 3 ejes (o mentalmente) y marco un punto, es imposible saber a que 3 coordenadas espaciales se corresponde, porque realmente falta una dimension para definir completamente el punto.
              Si crees que el hecho de poder dibujar o imaginar 3 ejes no paralelos significa que puedes ver en 3 dimensiones te estas engañando a ti mismo, ya que, por ejemplo, usando la misma tecnica podria dibujar 2 ejes extras hasta tener un total de 5 y decir que puedo ver en 5 dimensiones.
              Coge tres bolis. Pon los tres perpendiculares entre sí, ya tienes un sistema de ejes cartesiano. Una prueba más de que vivimos en un espacio de tres dimensiones.

              Comentario


              • #8
                Re: ¿Cuántas dimensiones podemos visualizar en cada momento?

                Escrito por jinawee Ver mensaje
                Coge tres bolis. Pon los tres perpendiculares entre sí, ya tienes un sistema de ejes cartesiano. Una prueba más de que vivimos en un espacio de tres dimensiones.
                ¿No sería más correcto decir "un espacio de por lo menos tres dimensiones"?
                La única alternativo a ser Físico era ser etéreo.
                @lwdFisica

                Comentario


                • #9
                  Re: ¿Cuántas dimensiones podemos visualizar en cada momento?

                  Esta discusión me recuerda vagamente a la mantenida en el libro ''el gran diseño''. Os dejo un enlace a una página en la que se resume y comenta el capítulo en cuestión:
                  http://elescepticodejalisco.blogspot...icaciones.html
                  Física Tabú, la física sin tabúes.

                  Comentario


                  • #10
                    Re: ¿Cuántas dimensiones podemos visualizar en cada momento?

                    Escrito por abuelillo Ver mensaje
                    PD: Usar colores me parece que seria hacer "trampa", porque esa informacion sensorial realmente es de distinta naturaleza, si usamos colores tambien tendriamos que aceptar usar nuestra percepcion temporal, es decir el tiempo para afirmar que asi podemos "ver" en una dimension extra.
                    Cierto, es una trampa. Pero nos permite ver más información en cada punto que la simple posición. Por eso dije lo de que no tienen porqué ser dimensiones espaciales. Si coloreamos un mapa 2D para identificar un color con cada altura, podemos percibir los cambios de color que nos dan información dimensional extra. Eso es lo que quiero decir, que la percepción de los colores nos permite "visualizar" coordenadas en dimensiones extra. No vemos la profundidad en un mapa, pero sí vemos toda la información necesaria para describir una aproximación de las tres dimensiones.

                    Y es más, en muchos casos prefiero ver un mapa 2D coloreado que una perspectiva de la superficie en 3D proyectada en 2D. Esto lo digo también en soporte a tu idea de que solo podemos ver proyecciones 2D. Por eso dije lo de "extrapolamos" la tercera dimensión. Y si lo prefieres, no es menos cierto que las dimensiones de color también son todas ellas "extrapoladas" o deducibles o como prefieras. En todo caso estoy de acuerdo que solo podemos ver en todo su contenido espacios de no más de dos dimensiones. Todo lo demás son dimensiones incompletas o que no podemos percibir como un todo.

                    Respecto a lo del tiempo, no estoy del todo de acuerdo. Pues del tiempo solo podemos ver una coordenada simultáneamente (nunca mejor dicho). En cambio en una foto, podemos ver muchos colores simultáneamente. Y no me vale lo de que para una foto se necesita un tiempo de exposición y eso. No es que no sea cierto pero no es ese el camino que pretendo tomar. Mi planteamiento es puramente abstracto. Si omití el tiempo es por una cuestión meramente práctica, pues su interpretación dimensional ya sería un debate en si mismo que quiero evitar.


                    De la segunda idea que planteé, tengo que decir que nada tiene que ver con la percepción de las dimensiones. Es una idea matemática consecuencia del mismo razonamiento llevado a una forma general:

                    Si tenemos un conjunto de vectores en un espacio vectorial de cualquier dimensión, de alguna manera estamos diferenciando unos puntos concretos del espacio que son "especiales" o cumplen unas condiciones distintas a los demás. También y por omisión, estamos diciendo que el resto de puntos dentro del espacio pero fuera del conjunto no cumplen la condición que sea. Esto implica diferenciar cada punto como mínimo con un parámetro binario (el punto está en el conjunto o no lo está).

                    Todos estamos de acuerdo que si tenemos dos objetos puntuales con diferente masa, necesito otra dimensión para diferenciar masas en todos los puntos. Lo mismo si añadimos cargas, momentos, ¿colores? etc. Pues el espacio binario es solo para diferenciar puntos dentro y fuera del conjunto, pero no diferencia entre puntos. Si tengo cuatro puntos diferenciados (1,2,3 y 4), necesito una dimensión de cuatro valores posibles (como mínimo) para describirlo de manera completa.

                    Ya sé que puede parecer que rice el rizo y puede que así sea. Pero me parece una idea razonable, atractiva y muy adecuada para un debate (aunque termine en un simple divertimento ).

                    Saludos y gracias a todos por animaros a jugar.

                    Comentario

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