Ce este spațiul 4D?

Reprezentarea lumii în diferite dimensiuni se schimbămodul în care percepem totul în jurul nostru, inclusiv timpul și spațiul. Este ușor să te gândești la diferența dintre două dimensiuni și trei dimensiuni, dar ce este a patra? Este important să înțelegem ce înseamnă oamenii de știință și alți cercetători atunci când vorbesc despre dimensiuni diferite: lumea noastră are trei dimensiuni spațiale: latime, adancime si inaltimeiar a patra dimensiune ar putea fi timpul. Oamenii de știință efectuează cercetări de mai mulți ani încercând să descopere care este a patra dimensiune spațială, dar, datorită faptului că nu putem observa a patra dimensiune, este foarte dificil să găsim dovezi ale existenței sale.

Simularea mișcării camerei într-un spațiu în patru dimensiuni.

Câte dimensiuni există?

Pentru a înțelege mai bine cum ar putea fia patra dimensiune, să aruncăm o privire mai atentă la ceea ce face exact trei dimensiuni în trei dimensiuni și, urmând aceste idei, gândiți-vă care este a patra dimensiune. Deci, lungimea, lățimea și înălțimea sunt trei dimensiuni ale lumii observate. Putem observa toate cele trei dimensiuni datorită datelor empirice, precum și simțurilor precum vederea și auzul.

Puteți determina poziția punctelor și direcția vectorilor în spațiul 3D de-a lungul punctului de ancora. Cel mai simplu mod de a gândi spațiul 3D este ca un cub 3D cu trei axe spațiale care definesc lățimea, înălțimea și lungimea cubului. Axele se mișcă înainte și înapoi, în sus și în jos, la stângași la dreapta împreună cu timpul - o dimensiune pe care nu o observăm în mod direct, dar o percepem. Atunci când compară 3D și 4D, ținând cont de observațiile lumii spațiale tridimensionale, cubul cu patru dimensiuni va fi Tesseractul - un obiect care se mișcă în trei dimensiuni, pe care îl percepem și în al patrulea, pe care îl putem observa.

Un cub în patru dimensiuni (tesseract) arată așa

Citiți și mai multe articole despre cele mai noi descoperiri în domeniul fizicii teoretice și tehnologiilor înalte pe canalul nostru din Yandex.Zen. Există articole publicate regulat care nu sunt pe site.

Obiecte 4D și umbre

După cum scrie Sciencing.com, deoarece creaturile 3D aruncă o umbră pe suprafața 2D a Cubului, acest lucru a determinat cercetătorii să speculeze că Obiectele 4-D aruncă o umbră 3-D. De aceea este posibil să observați o „umbră” în trei dimensiuni spațiale, chiar dacă cele patru dimensiuni nu pot fi observate direct.

Matematicianul Universității de Stat Henry SegermanOklahoma și-a creat și a descris propriile sculpturi 4D. În același mod în care un obiect tridimensional aruncă o umbră bidimensională, Segerman a susținut că sculpturile sale sunt umbre tridimensionale de dimensiunea a patra. Deși aceste exemple de umbre nu oferă modalități directe de a observa a patra dimensiune, ele sunt un bun indicator care cum să ne gândim la a patra dimensiune.

Figurile matematicianului Henry Segerman arată așa

Matematicienii folosesc adesea analogia unei furnici,mergând pe o foaie de hârtie, care descrie limitele percepției în raport cu dimensiunile. O furnică care merge pe suprafața unei hârtii poate percepe doar două dimensiuni, dar acest lucru nu înseamnă că nu există o a treia dimensiune. Înseamnă pur și simplu că furnica poate vedea direct două dimensiuni și deduce a treia dimensiune prin raționament despre aceste două dimensiuni. La fel, oamenii pot specula despre natura celei de-a patra dimensiuni fără a o percepe direct.

Vei fi interesat: Creierul construiește structuri ciudate în 11 dimensiuni

Cub de patru dimensiuni Tesseract - acesta este un exemplu al modului în care o lume tridimensională,descrisă de x, y și z se poate extinde în a patra. Matematicienii, fizicienii și alți oameni de știință pot reprezenta vectori în a patra dimensiune folosind un vector în patru dimensiuni care include alte variabile, cum ar fi w. Geometria obiectelor din a patra dimensiune este mai complexă, deoarece include 4 poliedre, care sunt forme în patru dimensiuni. Aceste obiecte arată diferența dintre imaginile 3D și 4D.

Există viața în a patra dimensiune?

Cum ar arăta creaturi sau viață din patrumăsurătorile au ocupat oameni de știință și alți profesioniști de zeci de ani. Într-o povestire scurtă din 1940 a scriitorului Robert Heinlein, The House That Tim Built, era vorba despre construcția unei clădiri în forma Tesseractului. Scriitorul Cliff Pickover a conceput ființele 4D ca „baloane de culoarea cărnii în continuă schimbare ca mărime. Aceste creaturi vă vor apărea ca niște bucăți de carne împrăștiate, la fel cum lumea 2D vă permite doar să vedeți secțiunile transversale și rămășițele lumii 3D ".

O încă din serialul de animație Futurama, episodul 15 din sezonul 7. Iată eroi în 2D

O formă de viață a patra dimensiune te poate vedea din interior, la fel cum o ființă tridimensională poate vedea una bidimensională din toate părțile.

John Norton de la Departamentul de Istorie și Filozofie a ȘtiințeiUniversitatea din Pittsburgh consideră că se poate ajunge la o înțelegere a naturii celei de-a patra dimensiuni, punând întrebări despre ceea ce face obiecte și fenomene unu, două și tridimensionale așa cum sunt, extrapolându-le în a patra dimensiune. O ființă care trăiește în a patra dimensiune poate avea o astfel de „viziune stereo” așa cum este descrisă de Norton pentru a vizualiza imagini în patru dimensiuni fără a fi constrânsă de trei dimensiuni.

Cu toate acestea, pentru a răspunde cu exactitate la întrebarea dacă existănimeni nu poate face ființe 4D azi. Cred că chiar și conceptul de spațiu 4D este dezbătut fierbinte în laboratoarele de fizică, deși unele teorii, precum teoria șirurilor și teoria M, folosesc existența mai multor dimensiuni pentru a explica universul nostru. De asemenea, este important de menționat că viața biologică 4d nu poate exista. Ce părere ai despre această? Alăturați-vă discuției acestui subiect în comentarii, precum și cu membrii chatului nostru Telegram.