Моделирование движения камеры в четырёхмерном пространстве.
Представление мира в различных измерениях меняет то, как мы воспринимаем все вокруг, включая время и пространство. Думать о разнице между двумя измерениями и тремя измерениями легко, но что насчет четвертого? Важно понимать, что имеют в виду ученые и другие исследователи, когда говорят о различных измерениях: наш мир имеет три пространственных измерения: ширину, глубину и высоту, а четвертым измерением может быть время. Ученые много лет проводят исследования в попытках выяснить что же такое четвертое пространственное измерение, однако по причине того, что наблюдать четвертое измерение мы не можем, доказательства его существования найти очень трудно.
Чтобы лучше понимать, на что может быть похоже четвертое измерение, давайте поближе посмотрим на то, что именно делает три измерения трехмерными, и, следуя этим идеям, подумаем о том, что такое четвертое измерение. Итак, длина, ширина и высота составляют три измерения наблюдаемого мира. Все три измерения мы можем наблюдать благодаря эмпирическим данным, а также органами чувств такими как зрение и слух.
Определить положение точек и направления векторов в трехмерном пространстве можно вдоль опорной точки. Проще всего представить себе трехмерное пространство как трехмерный куб с тремя пространственными осями, которые определяют ширину, высоту и длину куба. Оси движутся вперед и назад, вверх и вниз, влево и вправо вместе со временем измерением, которое мы непосредственно не наблюдаем, но воспринимаем. При сравнении 3D и 4D, учитывая наблюдения трехмерного пространственного мира, четырехмерный куб будет Тессерактом объектом, который движется в трех измерениях, которые мы и воспринимаем и в четвертом, которое е можем наблюдать.
Четырехмерный куб (тессеракт) выглядит так
Еще больше статей о последних открытиях в области
теоретической физики и высоких технологий читайте на нашем канале
в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на
сайте.
Как пишет Sciencing.com, поскольку трехмерные существа отбрасывают тень на двумерную поверхность Куба, это привело исследователей к предположению о том, что четырехмерные объекты отбрасывают трехмерную тень. Вот почему можно наблюдать «тень» в трех пространственных измерениях, даже если непосредственно наблюдать четыре измерения нельзя.
Математик Генри Сегерман из университета штата Оклахома создал и описал свои собственные 4-мерные скульптуры. Точно так же, как трехмерный объект отбрасывает двумерную тень, Сегерман утверждал, что его скульптуры являются трехмерными тенями четвертого измерения. Хотя эти примеры теней не дают прямых способов наблюдения четвертого измерения, они являются хорошим индикатором того, как думать о четвертом измерении.
Фигуры математика Генри Сегермана выглядят так
Математики часто приводят аналогию с муравьем, идущим по листу бумаги, описывая границы восприятия относительно измерений. Муравей, идущий по поверхности бумаги, может воспринимать только два измерения, но это не значит, что третьего измерения не существует. Это просто означает, что муравей может непосредственно видеть только два измерения и выводить третье измерение через рассуждения об этих двух измерениях. Точно так же люди могут размышлять о природе четвертого измерения, не воспринимая его непосредственно.
Вам будет интересно:
Мозг строит странные структуры в 11 измерениях
Четырехмерный куб Тессеракт это один из примеров того, как трехмерный мир, описываемый x, y и z, может расширяться в четвертый. Математики, физики и другие ученые могут представлять векторы в четвертом измерении, используя четырехмерный вектор, который включает в себя другие переменные, такие как w. Геометрия объектов в четвертом измерении более сложна, так как включает в себя 4-многогранники, которые являются четырехмерными фигурами. Эти объекты показывают разницу между 3D и 4D изображениями.
То, как выглядели бы существа или жизнь в четырех измерениях, занимало ученых и других специалистов на протяжении десятилетий. В рассказе писателя Роберта Хайнлайна 1940 года «Дом который построил Тим» речь шла о постройке здания в форме Тессеракта. Писатель Клифф Пиковер представлял себе четырехмерных существ как «воздушные шары телесного цвета, постоянно меняющиеся в размерах. Эти существа будут казаться вам разрозненными кусками плоти, точно так же, как двумерный мир позволяет вам видеть только поперечные сечения и остатки мира трехмерного.»
Кадр из мультсериала «Футурама», 15 серия 7 сезона. Перед вами герои в 2D
Четырехмерная форма жизни может видеть вас изнутри точно
так же, как трехмерное существо может видеть двумерное со всех
сторон.
Джон Нортон из Отдела истории и философии науки Питтсбургского университета считает, что можно прийти к пониманию природы четвертого измерения, задавая вопросы о том, что делает одно -, двух — и трехмерные объекты и явления такими, какие они есть, экстраполируя их в четвертое измерение. Существо, живущее в четвертом измерении, может обладать таким «стереовидением», описанным Нортоном, чтобы визуализировать четырехмерные образы, не будучи стесненным тремя измерениями.
Однако точно ответить на вопрос о том, существуют ли 4D существа сегодня не может никто. Я полагаю, что даже концепция 4D-пространства ожесточенно обсуждается в физических лабораториях, хотя некоторые теории, такие как Теория струн и М-теория, используют существование нескольких измерений для объяснения нашей Вселенной. Важно также отметить, что биологически 4d жизнь не может существовать. А что вы думаете по этому поводу? Присоединятйесь к обсуждению этой темы в комментариях, а также с участниками нашего Telegram чата.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Чтобы избежать деградации мозга, взрослые должны учиться в течение всей жизни
Знакомая всем фраза век живи век учись в последнее время приобретает иной смысл. И дело здесь вовсе не в том, что старая добрая схема школа-институт-раб
Черви делятся воспоминаниями друг с другом, обмениваясь РНК. Еще раз черви делятся друг с другом воспоминаниями с помощью РНК
Помимо Homo sapiens на нашей планете живут миллионы других существ. Те, что покрупнее и подобрее как пр
Мамонты, по мнению ученых, способны остановить таяние вечной мерзлоты
Мамонты животные семейства слоновых, которые появились на Земле около 5 миллионов лет назад в Африке. Они достигали высоты 5,5 метров, а их вес составлял 14-15 тонн. Считается,
Неизвестный источник в центре Млечного Пути посылает радиосигналы непредсказуемым образом. Исследователи полагают, что причудливый повторяющийся радиосигнал вблизи центра галактики может быть совершенно новым объектом
Галактика Млечный П
В ходе нового исследования физики использовали новый материал толщиной с атом и инновационную новую систему визуализации, чтобы показать, что электроны могут вести себя как вода. Интересно, что гидродинамика электронов то есть то, как они движутся до
По мнению ученых, еще одна пандемия, столь же опасная, как
COVID-19, скорее всего, произойдет в течение жизни большинства
людей, читающих эту статью.
С момента своего обнаружения в китайском Ухане в конце 2019 года, коронавирус SARS-Co
Исследователи создали целую виртуальную Вселенную, и ее можно скачать
Астрономия, будучи наукой, изучающей Вселенную, способна поразить вообр
Наш мир намного больше и сложнее, чем мы можем себе представить. Но шанс разгадать фундаментальные тайны Вселенной у нас есть.
Физическая реальность может быть гораздо более обширной, чем просто участок пространства времени, который мы
С помощью процесса Брейта-Уилера чистый
свет потенциально можно преобразовать в материю.
«Мы живем на ничем не примечательной планете, которая вращается вокруг ничем не примечательной звезды. Но у нас есть шанс познать Вселенную», так г
Жизнь в Млечном Пути точно есть? Можно ли это узнать?
Пока население планеты растет, а миллиардеры реализуют планы по колонизации других миров (когда нас будет 11 миллиардов, а по оценкам это произойдет уже к 2100 году, не все захотят те
Сотни загадочных быстрых радиовсплесков были обнаружены в космосе благодаря канадскому телескопу и международной группе исследователей.
Впервые быстро исчезающие радиовсплески ученые наблюдали еще в 2007 году. Последующее десятилетия иссле
В ходе нового исследования физики использовали новый материал толщиной с атом и инновационную новую систему визуализации, чтобы показать, что электроны могут вести себя как вода. Интересно, что гидродинамика электронов то есть то, как они движутся до
Наш мир, по мнению итальянского физика-теоретика Карло Ровелли, является квантовым.
Итальянский физик-теоретик, основоположник теории петлевой квантовой гравитации Карло Ровелли в своей книге под названием «Гельголанд» пытается объяснить
Наш мир намного больше и сложнее, чем мы можем себе представить. Но шанс разгадать фундаментальные тайны Вселенной у нас есть.
Физическая реальность может быть гораздо более обширной, чем просто участок пространства времени, который мы
Перед вами первый в истории снимок света и как волны, и как частицы. Фото сделано в лаборатории Фабрицио Карбоне (Fabrizio Carbone) в Федеральной политехнической школе Лозанны
Иногда вещи, которые на первый взгляд кажутся невероятн
С помощью процесса Брейта-Уилера чистый
свет потенциально можно преобразовать в материю.
«Мы живем на ничем не примечательной планете, которая вращается вокруг ничем не примечательной звезды. Но у нас есть шанс познать Вселенную», так г
Физики открыли новую элементарную частицу двойной тетракварк
Большой адронный коллайдер, как известно, машина невероятно сложная. Среди основных задач ускорителя заряженных частиц разгон протонов и тяжелых ионов и изучения продуктов их соуда
