Exploring other dimensions - Alex Rosenthal and George Zaidan

Explorando outras dimensões - Alex Rosenthal and George Zaidan

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2013-07-17 ・ TED-Ed


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TED-Ed


Por favor, clique duas vezes nas legendas em inglês abaixo para reproduzir o vídeo.

Tradutor: Leonardo Silva Revisor: Bruno Soares
00:11
We live in a three-dimensional world
0
11702
2025
Vivemos em um mundo de três dimensões,
00:13
where everything has length,
1
13751
967
onde tudo tem comprimento,
00:14
width,
2
14742
603
largura
00:15
and height.
3
15369
1386
e altura.
00:16
But what if our world were two-dimensional?
4
16779
2373
Mas e se nosso mundo fosse bidimensional?
00:19
We would be squashed down
5
19176
1422
Seríamos achatados
00:20
to occupy a single plane of existence,
6
20622
2488
para ocuparmos um único plano de existência,
00:23
geometrically speaking, of course.
7
23134
1990
geometricamente falando, claro.
00:25
And what would that world look and feel like?
8
25148
2705
Como esse mundo se pareceria?
00:27
This is the premise
9
27877
635
Essa é a premissa
00:28
of Edwin Abbott's 1884 novella, Flatland.
10
28536
3495
do romance de Edwin Abbot, de 1884: Flatland.
00:32
Flatland is a fun, mathematical thought experiment
11
32055
2381
Flatland é um divertido experimento de pensamento matemático,
00:34
that follows the trials and tribulations of a square
12
34460
2578
que segue as provações e tribulações de um quadrado
exposto à terceira dimensão.
00:37
exposed to the third dimension.
13
37062
2517
00:39
But what is a dimension, anyway?
14
39603
2356
Mas o que é dimensão, aliás?
00:41
For our purposes, a dimension is a direction,
15
41983
2858
Para o nosso propósito, dimensão é uma direção,
00:44
which we can picture as a line.
16
44865
2238
que podemos imaginar como uma linha.
00:47
For our direction to be a dimension,
17
47127
2172
Para que a nossa direção seja uma dimensão,
00:49
it has to be at right angles to all other dimensions.
18
49323
4010
ela tem de ser perpendicular a todas as outras dimensões.
00:53
So, a one-dimensional space is just a line.
19
53357
2764
Então, um espaço de uma dimensão é apenas uma linha.
00:56
A two-dimensional space is defined
20
56145
1781
Um espaço de duas dimensões é definido
00:57
by two perpendicular lines,
21
57950
2131
por duas linhas perpendiculares,
01:00
which describe a flat plane
22
60105
1546
que formam uma superfície plana,
01:01
like a piece of paper.
23
61675
1612
como uma folha de papel.
01:03
And a three-dimensional space
24
63311
1381
Um espaço tridimensional
01:04
adds a third perpendicular line,
25
64716
2022
possui uma terceira linha,
01:06
which gives us height
26
66762
1258
que nos proporciona altura
01:08
and the world we're familiar with.
27
68044
2604
e o mundo com o qual estamos familiarizados.
01:10
So, what about four dimensions?
28
70672
1800
Então, que tal quatro dimensões?
01:12
And five?
29
72496
958
E cinco?
01:13
And eleven?
30
73478
1093
E onze?
01:14
Where do we put these new perpendicular lines?
31
74595
2686
Onde colocamos essas novas linhas perpendiculares?
01:17
This is where Flatland can help us.
32
77305
2511
É aí que Flatland pode nos ajudar.
01:19
Let's look at our square protagonist's world.
33
79840
2873
Vamos ver o mundo do nosso protagonista quadrado.
01:22
Flatland is populated by geometric shapes,
34
82737
2504
Flatland é povoado por formas geométricas,
01:25
ranging from isosceles trianges
35
85265
1644
desde triângulos isósceles
01:26
to equilateral triangles
36
86933
1243
a triângulos equiláteros,
01:28
to squares,
37
88200
765
01:28
pentagons,
38
88989
505
quadrados,
pentágonos,
01:29
hexagons,
39
89518
571
hexágonos,
01:30
all the way up to circles.
40
90113
2131
até chegar aos círculos.
01:32
These shapes are all scurrying around a flat world,
41
92268
2739
Essas formas ficam todas correndo em um mundo achatado,
01:35
living their flat lives.
42
95031
1727
vivendo suas vidas achatadas.
01:36
They have a single eye on the front of their faces,
43
96782
2651
Elas têm um olho só, na frente do rosto,
01:39
and let's see what the world looks like
44
99457
1059
e vejamos como é o mundo
01:40
from their perspective.
45
100540
1892
a partir da perspectiva delas.
01:42
What they see is essentially one dimension,
46
102456
2868
Elas veem essencialmente uma dimensão.
01:45
a line.
47
105348
1087
Uma linha.
01:46
But in Abbott's Flatland,
48
106459
1363
Mas na Flatland, de Abbott,
01:47
closer objects are brighter,
49
107846
1926
os objetos mais próximos são mais brilhantes,
01:49
and that's how they see depth.
50
109796
2157
e é assim que elas percebem a profundidade.
01:51
So a triangle looks different from a square,
51
111977
2308
Então, um triângulo é diferente de um quadrado,
01:54
looks different a circle,
52
114309
1266
é diferente de um círculo,
01:55
and so on.
53
115599
1275
e por aí vai.
01:56
Their brains cannot comprehend the third dimension.
54
116898
2589
Seus cérebros não conseguem compreender a terceira dimensão.
01:59
In fact, they vehemently deny its existence
55
119511
2852
Na verdade, elas negam veementemente a existência dela,
02:02
because it's simply not part of their world
56
122387
2147
porque simplesmente não faz parte de seu mundo
02:04
or experience.
57
124558
1675
ou de suas experiências.
02:06
But all they need,
58
126257
1041
Mas tudo que precisam,
02:07
as it turns out,
59
127322
1138
ao que parece,
02:08
is a little boost.
60
128484
2090
é de um pequeno estímulo.
02:10
One day a sphere shows up in Flatland
61
130598
1894
Um dia, uma esfera aparece em Flatland,
02:12
to visit our square hero.
62
132516
1725
para visitar nosso herói quadrado.
02:14
Here's what it looks like
63
134265
913
É isso que acontece
02:15
when the sphere passes through Flatland
64
135202
2123
quando a esfera passa por Flatland,
02:17
from the square's perspective,
65
137349
2492
da perspectiva do quadrado,
02:19
and this blows his little square mind.
66
139865
2600
e isso o deixa alucinado.
02:22
Then the sphere lifts the square
67
142489
1862
Então, a esfera leva o quadrado
02:24
into the third dimension,
68
144375
1514
para a terceira dimensão,
02:25
the height direction where no Flatlander has gone before
69
145913
3025
a direção da altura, onde ninguém de Flatland esteve antes,
02:28
and shows him his world.
70
148962
1981
e mostra a ele seu mundo.
02:30
From up here, the square can see everything:
71
150967
2561
Daqui de cima, o quadrado pode ver tudo:
02:33
the shapes of buildings,
72
153552
1056
a forma dos edifícios,
02:34
all the precious gems hidden in the Earth,
73
154632
2117
todas as pedras preciosas escondidas na Terra,
02:36
and even the insides of his friends,
74
156773
2548
e até o interior de seus amigos,
02:39
which is probably pretty awkward.
75
159345
2648
o que provavelmente é muito estranho.
02:42
Once the hapless square
76
162017
1098
Uma vez que o infeliz quadrado
02:43
comes to terms with the third dimension,
77
163139
1729
começa a aceitar a terceira dimensão,
02:44
he begs his host to help him
78
164892
1364
ele implora que sua anfitriã o ajude
02:46
visit the fourth and higher dimensions,
79
166280
2217
a visitar a quarta e outras dimensões maiores,
02:48
but the sphere bristles at the mere suggestion
80
168521
2191
mas a esfera se eriça à mera sugestão
02:50
of dimensions higher than three
81
170736
1594
de dimensões maiores que a terceira,
02:52
and exiles the square back to Flatland.
82
172354
2974
e manda o quadrado de volta a Flatland.
02:55
Now, the sphere's indignation is understandable.
83
175352
2475
Bom, a indignação da esfera é compreensível.
02:57
A fourth dimension is very difficult
84
177851
1715
Uma quarta dimensão é muito difícil
02:59
to reconcile with our experience of the world.
85
179590
2595
de conciliar com nossa experiência de mundo.
03:02
Short of being lifted into the fourth dimension
86
182209
2239
Sem ser levado à quarta dimensão
03:04
by visiting hypercube,
87
184472
1086
ao visitar o hipercubo,
03:05
we can't experience it,
88
185582
1909
não podemos experimentá-la,
03:07
but we can get close.
89
187515
1631
mas podemos chegar perto.
03:09
You'll recall that when the sphere
90
189170
1351
Lembre-se de que, quando a esfera
03:10
first visited the second dimension,
91
190545
1895
visitou a segunda dimensão,
03:12
he looked like a series of circles
92
192464
1775
ela parecia um série de círculos
03:14
that started as a point
93
194263
1176
que começaram como um ponto,
03:15
when he touched Flatland,
94
195463
1394
quando tocou Flatland,
03:16
grew bigger until he was halfway through,
95
196881
2284
cresceu quando estava no meio da viagem,
03:19
and then shrank smaller again.
96
199189
1973
e depois encolheu de novo.
03:21
We can think of this visit
97
201186
1306
Essa visita parece
03:22
as a series of 2D cross-sections of a 3D object.
98
202516
4142
com uma série de cortes transversais em 2D de um objeto 3D.
03:26
Well, we can do the same thing
99
206682
1429
Bem, podemos fazer o mesmo
03:28
in the third dimension with a four-dimensional object.
100
208135
4061
na terceira dimensão, com um objeto de quarta dimensão.
03:32
Let's say that a hypersphere
101
212220
1334
Digamos que uma hiperesfera
03:33
is the 4D equivalent of a 3D sphere.
102
213578
2812
é o equivalente, em 4D, de uma esfera 3D.
03:36
When the 4D object passes through the third dimension,
103
216414
2887
Quando o objeto 4D atravessa a terceira dimensão,
03:39
it'll look something like this.
104
219325
2583
ele vai ficar parecido com isso.
03:41
Let's look at one more way
105
221932
1076
Vejamos mais uma forma
03:43
of representing a four-dimensional object.
106
223032
2676
de representar um objeto em quatro dimensões.
03:45
Let's say we have a point,
107
225732
860
Digamos que temos um ponto,
03:46
a zero-dimensional shape.
108
226616
2054
uma forma em dimensão zero.
03:48
Now we extend it out one inch
109
228694
1518
Bom, nós o esticamos em 2,5 centímetros
03:50
and we have a one-dimensional line segment.
110
230236
2562
e temos uma linha reta de dimensão única.
03:52
Extend the whole line segment by an inch,
111
232822
2066
Estique toda a linha reta em 2,5 centímetros
03:54
and we get a 2D square.
112
234912
2134
e conseguimos um quadrado em 2D.
03:57
Take the whole square and extend it out one inch,
113
237070
2334
Pegue o quadrado e o estique em 2,5 centímetros
03:59
and we get a 3D cube.
114
239428
1913
e conseguimos um cubo em 3D.
04:01
You can see where we're going with this.
115
241365
1626
Dá para perceber onde queremos chegar.
04:03
Take the whole cube
116
243015
1138
Pegue o cubo
04:04
and extend it out one inch,
117
244177
1332
e o estique em 2,5 centímetros,
04:05
this time perpendicular to all three existing directions,
118
245533
3308
desta vez perpendicularmente a todas as três direções existentes,
04:08
and we get a 4D hypercube,
119
248865
2369
e conseguimos um hipercubo em 4D,
04:11
also called a tesseract.
120
251258
2544
também chamado de tesseracto.
04:13
For all we know,
121
253826
939
Por tudo que sabemos,
04:14
there could be four-dimensional lifeforms
122
254789
1552
é possível que haja formas de vida com quatro dimensões
04:16
somewhere out there,
123
256365
1229
em algum lugar por aí,
04:17
occasionally poking their heads
124
257618
1477
ocasionalmente batendo suas cabeças
em nosso movimentado mundo 3D
04:19
into our bustling 3D world
125
259119
1815
04:20
and wondering what all the fuss is about.
126
260958
2163
e se perguntando para quê tanto alvoroço.
04:23
In fact, there could be whole
127
263145
1142
Na verdade, é possível que haja
04:24
other four-dimensional worlds
128
264311
1746
outros mundo inteiros em quatro dimensões,
04:26
beyond our detection,
129
266081
1461
além do que podemos detectar,
04:27
hidden from us forever
130
267566
979
escondidos de nós para sempre
04:28
by the nature of our perception.
131
268569
2358
pela natureza da nossa percepção.
04:30
Doesn't that blow your little spherical mind?
132
270951
3252
Isso não é redondamente surpreendente?
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