Aujourd'hui, je vous explique la 4ème dimension




Bon déjà pour éviter toute confusion, quand on parle de "4ème dimension", ce n'est absolument pas un "endroit", un univers parallèle ou je ne sais quoi. C'est une "dimension" comme les 3 dimensions spatiales qu'on connait et dans lesquelles on se déplace.

On entend souvent dire que la 4ème dimension est le temps (ce qui est vrai), mais beaucoup de gens se demandent ce que ça veut dire en réalité. A priori, le temps n'a pas grand chose à voir avec les dimensions spatiales. C'est vrai que le temps est une dimension un peu à part, mais en réalité elle n'est pas si éloignée que ça des trois autres. Certains pensent que c'est un abus de langage de dire que le temps est une dimension, que ça n'a pas vraiment de sens, etc... Ce que je sais, c'est que ce n'est pas du tout le cas :) C'est basé sur beaucoup de choses, je ne sais sans doute pas tout mais je vais expliquer ce que j'ai compris à propos de tout ça.

Au passage, on dit "4ème dimension" mais il n'y a pas vraiment d'ordre pour les numéroter : On connait à l'heure actuelle 4 dimensions, 3 d'espaces et une de temps.

Bien que ce ne soit pas une définition scientifique, j'avais lu dans un bouquin de science fiction une phrase assez sympa à propos de ça (Dans "La machine à explorer le temps", d'H.G Wells). J'ai la flemme d'aller chercher le bouquin, mais en gros ça donne : "Imaginez un objet qui n'aurait qu'une ou deux dimensions : il serait alors infiniment fin, il n'existerait pas. Il faut donc nécessairement que cet objet ait trois dimensions pour qu'on puisse le voir. Mais cet objet existerait-il s'il n'était pas là durant un intervalle de temps déterminé ?"
En y réfléchissant, c'est vrai, si un objet ne dure pas pendant un cenrtain temps, il n'existe pas. Mais bon ce n'est pas, du moins je ne crois pas que ce le soit, une définition scientifique du temps en tant que dimension.


En réalité, le temps n'est pas vraiment différent des trois autres dimensions. On d'y déplace sans nous en rendre compte, mais c'est tout de même une dimension. Et lorsqu'on se déplace dans les différentes dimensions spatiales, cela affecte aussi la dimension de temps : En se déplaçant à des vitesses élevées, le temps autour de nous s'écoule plus lentement, par exemple. Einstein a imaginé l'espace-temps comme un "tissu" où les trois dimensions d'espace et celle de temps seraient reliées entre elles.
De plus, si on considère que l'univers est constitué de 4 dimensions, cela peut affecter sa forme. On peut obtenir un univers "enroulé" sur lui-même tel qu'il soit fini mais qu'on ne puisse pas en sortir.
Comme c'est impossible de se représenter un univers en 4 dimensions, on va retirer une dimension d'espace. L'univers est alors en 3 dimensions. Imaginons que l'univers soit une sphère. Si on se déplace à la surface, quelle que soit la direction dans laquelle on va, on peut avancer à l'infini, sans jamais trouver de limite. Pourtant, la sphère n'est pas infinie : on reviendrait simplement au même point puisque sa surface est "enroulée". Ici, la surface de la sphère est en deux dimensions : des dimensions spatiales. La troisième dimension, la verticale, qui passe par le centre, c'est la dimension de Temps. Ce qui est à l'intérieur de la sphère, c'est le passé, et ce qui est à l'extérieur, c'est le futur. Le centre de la sphère est l'origine de cet axe de temps, le point 0. On peut remarquer que plus on remonte dans le temps, plus l'univers est petit, jusqu'au point 0 où tout l'univers est en un seul point. Plus on avance dans le temps, plus l'univers grandit : il est en expansion.

Bon ici, c'est une sphère avec uniquement deux dimensions spatiales, et on ne peut donc se déplacer qu'à la surface. Nous, on vit dans un monde doté de 3 dimensions spatiales. Si on rajoute une dimension, on obtient ce qu'on appelle une "hypersphère", une figure similaire à la sphère mais en 4 dimensions... Je pense que ce n'est pas la peine d'essayer de se l'imaginer, le cerveau humain n'est pas fait pour ça ^^ Bref, nos trois dimensions spatiales "s'enroulent" autour du centre de l'hypersphère, de sorte que quelle que soit la dimension dans laquelle on va, on revient au même point. La dimension de temps serait représentée par tous les axes qui partent du centre et s'en éloignent. Le temps serait donc une dimension à part entière, qui serait une partie intégrante de la "forme" de l'univers.
Attention par contre, le centre de cette hypersphère n'est pas le centre de l'univers. C'est TOUT L'UNIVERS tel qu'il était à l'instant 0, au moment de sa création. L'univers à un instant donné est représenté par toute la SURFACE de cette hypersphère (ou sphère, c'est plus simple à se représenter). Il n'y a pas de centre dans l'univers, tout comme il n'y a pas de point central à la surface de la Terre par exemple.