Exploring other dimensions - Alex Rosenthal and George Zaidan

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TED-Ed


Por favor, faça duplo clique nas legendas em inglês abaixo para reproduzir o vídeo.

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: omar idmassaoud
00:11
We live in a three-dimensional world
0
11702
2025
Vivemos num mundo a três dimensões,
00:13
where everything has length,
1
13751
967
em que tudo tem comprimento,
00:14
width,
2
14742
603
00:15
and height.
3
15369
1386
largura e altura.
00:16
But what if our world were two-dimensional?
4
16779
2373
E se o nosso mundo fosse a duas dimensões?
00:19
We would be squashed down
5
19176
1422
Ficaríamos achatados
00:20
to occupy a single plane of existence,
6
20622
2488
e ocuparíamos 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
E que aspeto teria esse mundo e como o sentiríamos?
00:27
This is the premise
9
27877
635
00:28
of Edwin Abbott's 1884 novella, Flatland.
10
28536
3495
Este é o ponto de partida
de Flatland, o romance de 1884, de Edwin Abbott.
00:32
Flatland is a fun, mathematical thought experiment
11
32055
2381
Flatland é uma experiência matemática divertida
00:34
that follows the trials and tribulations of a square
12
34460
2578
que acompanha os esforços e as atribulações dum quadrado
00:37
exposed to the third dimension.
13
37062
2517
confrontado com a terceira dimensão.
00:39
But what is a dimension, anyway?
14
39603
2356
Aliás, o que é uma dimensão?
00:41
For our purposes, a dimension is a direction,
15
41983
2858
Para o nosso objetivo, uma dimensão é uma direção,
00:44
which we can picture as a line.
16
44865
2238
que podemos representar 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
tem que estar em ângulo reto com todas as outras dimensões.
00:53
So, a one-dimensional space is just a line.
19
53357
2764
Assim, um espaço unidimensional é apenas uma linha.
00:56
A two-dimensional space is defined
20
56145
1781
Um espaço bidimensional define-se
00:57
by two perpendicular lines,
21
57950
2131
por duas linhas perpendiculares,
01:00
which describe a flat plane
22
60105
1546
o que define um plano liso, como uma folha de papel.
01:01
like a piece of paper.
23
61675
1612
01:03
And a three-dimensional space
24
63311
1381
E um espaço tridimensional
01:04
adds a third perpendicular line,
25
64716
2022
acrescenta uma terceira linha perpendicular,
01:06
which gives us height
26
66762
1258
que nos dá a altura do mundo que nos é familiar.
01:08
and the world we're familiar with.
27
68044
2604
01:10
So, what about four dimensions?
28
70672
1800
Então, e quatro dimensões?
01:12
And five?
29
72496
958
E cinco dimensões?
01:13
And eleven?
30
73478
1093
E onze dimensões?
01:14
Where do we put these new perpendicular lines?
31
74595
2686
Onde pomos essas novas linhas perpendiculares?
01:17
This is where Flatland can help us.
32
77305
2511
É aqui que Flatland nos pode ajudar.
01:19
Let's look at our square protagonist's world.
33
79840
2873
Observemos o mundo do quadrado nosso protagonista.
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
que vão dos triângulos isósceles e dos triângulos equiláteros
01:26
to equilateral triangles
36
86933
1243
01:28
to squares,
37
88200
765
01:28
pentagons,
38
88989
505
aos quadrados, pentágonos, hexágonos,
01:29
hexagons,
39
89518
571
01:30
all the way up to circles.
40
90113
2131
a todos os polígonos até aos círculos.
01:32
These shapes are all scurrying around a flat world,
41
92268
2739
Essas formas movimentam-se todas num mundo plano,
01:35
living their flat lives.
42
95031
1727
e vivem as suas vidas planas.
01:36
They have a single eye on the front of their faces,
43
96782
2651
Têm um único olho na parte da frente da cara.
01:39
and let's see what the world looks like
44
99457
1059
Vejamos o aspeto desse mundo segundo a perspetiva deles.
01:40
from their perspective.
45
100540
1892
01:42
What they see is essentially one dimension,
46
102456
2868
Eles veem apenas uma dimensão,
01:45
a line.
47
105348
1087
uma linha.
01:46
But in Abbott's Flatland,
48
106459
1363
Mas em Flatland de Abbott,
01:47
closer objects are brighter,
49
107846
1926
os objetos mais próximos são mais claros,
01:49
and that's how they see depth.
50
109796
2157
e é assim que eles veem a profundidade.
01:51
So a triangle looks different from a square,
51
111977
2308
Assim, 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
01:56
Their brains cannot comprehend the third dimension.
54
116898
2589
e por aí adiante.
O cérebro deles não apreende a terceira dimensão.
01:59
In fact, they vehemently deny its existence
55
119511
2852
Na verdade, negam veementemente a sua existência
02:02
because it's simply not part of their world
56
122387
2147
porque não faz parte do mundo deles
02:04
or experience.
57
124558
1675
nem da sua experiência.
02:06
But all they need,
58
126257
1041
Tudo aquilo de que precisam, conforme se vem a verificar,
02:07
as it turns out,
59
127322
1138
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, aparece uma esfera em Flatland
02:12
to visit our square hero.
62
132516
1725
que vai visitar o nosso herói quadrado.
02:14
Here's what it looks like
63
134265
913
Este é o aspeto da passagem da esfera por Flatland,
02:15
when the sphere passes through Flatland
64
135202
2123
02:17
from the square's perspective,
65
137349
2492
segundo a perspetiva do quadrado.
02:19
and this blows his little square mind.
66
139865
2600
Isso faz explodir o seu pequeno cérebro quadrado.
02:22
Then the sphere lifts the square
67
142489
1862
Depois, 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 que nenhum habitante de Flatland conhece
02:28
and shows him his world.
70
148962
1981
e mostra-lhe o seu mundo.
02:30
From up here, the square can see everything:
71
150967
2561
Lá de cima, o quadrado vê tudo:
02:33
the shapes of buildings,
72
153552
1056
as formas 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 dos seus amigos,
02:39
which is probably pretty awkward.
75
159345
2648
o que provavelmente é muito inconveniente.
02:42
Once the hapless square
76
162017
1098
Depois de o pobre quadrado se familiarizar com a terceira dimensão,
02:43
comes to terms with the third dimension,
77
163139
1729
02:44
he begs his host to help him
78
164892
1364
pede ao seu anfitrião que o ajude a visitar
02:46
visit the fourth and higher dimensions,
79
166280
2217
a quarta dimensão e outras maiores.
02:48
but the sphere bristles at the mere suggestion
80
168521
2191
Mas a esfera reage mal a essa simples sugestão
02:50
of dimensions higher than three
81
170736
1594
de haver mais do que três dimensões
02:52
and exiles the square back to Flatland.
82
172354
2974
e reenvia o quadrado para Flatland.
02:55
Now, the sphere's indignation is understandable.
83
175352
2475
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 reconciliar com a nossa experiência do mundo
03:02
Short of being lifted into the fourth dimension
86
182209
2239
Se não formos levados para a quarta dimensão,
03:04
by visiting hypercube,
87
184472
1086
para visitar um hipercubo,
03:05
we can't experience it,
88
185582
1909
não podemos experimentá-la, mas podemos chegar lá perto.
03:07
but we can get close.
89
187515
1631
03:09
You'll recall that when the sphere
90
189170
1351
Lembram-se quando a esfera
03:10
first visited the second dimension,
91
190545
1895
visitou pela primeira vez a segunda dimensão?
03:12
he looked like a series of circles
92
192464
1775
Parecia uma série de círculos
03:14
that started as a point
93
194263
1176
que começavam num ponto de contacto com Flatland,
03:15
when he touched Flatland,
94
195463
1394
03:16
grew bigger until he was halfway through,
95
196881
2284
ficavam maiores quando ela ia a meio do caminho
03:19
and then shrank smaller again.
96
199189
1973
e depois voltavam a encolher.
03:21
We can think of this visit
97
201186
1306
Podemos pensar nesta visita
03:22
as a series of 2D cross-sections of a 3D object.
98
202516
4142
como uma série de cortes transversais 2D dum objeto a 3D.
03:26
Well, we can do the same thing
99
206682
1429
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 quatro dimensões.
03:32
Let's say that a hypersphere
101
212220
1334
Suponhamos que uma hiperesfera
03:33
is the 4D equivalent of a 3D sphere.
102
213578
2812
é o equivalente em 4D duma esfera a 3D.
03:36
When the 4D object passes through the third dimension,
103
216414
2887
Quando o objeto a 4D passa pela terceira dimensão,
03:39
it'll look something like this.
104
219325
2583
parece uma coisa assim.
03:41
Let's look at one more way
105
221932
1076
Vejamos uma outra maneira
03:43
of representing a four-dimensional object.
106
223032
2676
de representar um objeto a quatro dimensões.
03:45
Let's say we have a point,
107
225732
860
Suponhamos que temos um ponto, uma forma com zero dimensões.
03:46
a zero-dimensional shape.
108
226616
2054
03:48
Now we extend it out one inch
109
228694
1518
Agora esticamo-lo 2 centímetros
03:50
and we have a one-dimensional line segment.
110
230236
2562
e temos um segmento de linha unidimensional.
03:52
Extend the whole line segment by an inch,
111
232822
2066
Estiquemos esse segmento 2 centímetros
03:54
and we get a 2D square.
112
234912
2134
e obtemos um quadrado a 2D.
03:57
Take the whole square and extend it out one inch,
113
237070
2334
Estiquemos esse quadrado 2 centímetros,
03:59
and we get a 3D cube.
114
239428
1913
e obtemos um cubo a 3D.
04:01
You can see where we're going with this.
115
241365
1626
Estão a ver onde queremos chegar.
04:03
Take the whole cube
116
243015
1138
Agarrem no cubo e estiquem-no 2 centímetros,
04:04
and extend it out one inch,
117
244177
1332
04:05
this time perpendicular to all three existing directions,
118
245533
3308
desta vez, na perpendicular a todas as três direções existentes,
04:08
and we get a 4D hypercube,
119
248865
2369
e obtemos um hipercubo a 4D,
04:11
also called a tesseract.
120
251258
2544
também chamado um tesserato.
04:13
For all we know,
121
253826
939
Tanto quanto sabemos,
04:14
there could be four-dimensional lifeforms
122
254789
1552
pode haver formas de vida a quatro dimensões algures por aí,
04:16
somewhere out there,
123
256365
1229
04:17
occasionally poking their heads
124
257618
1477
porventura a meter o nariz no nosso agitado 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
surpreendidas com toda esta discussão.
04:23
In fact, there could be whole
127
263145
1142
Na verdade, pode haver outros mundos de quatro dimensões,
04:24
other four-dimensional worlds
128
264311
1746
04:26
beyond our detection,
129
266081
1461
que não podemos detetar,
04:27
hidden from us forever
130
267566
979
invisíveis para nós, permanentemente,
04:28
by the nature of our perception.
131
268569
2358
pela natureza da nossa perceção.
04:30
Doesn't that blow your little spherical mind?
132
270951
3252
Isso não faz explodir o vosso cerebrozinho esférico?
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