Как представить 4-мерное пространство? Мысленный эксперимент
Можно ли представить, что собой представляет 4-мерное пространство, оставаясь обитателем трехмерного мира? Хоть одним глазком взглянуть на то, как выглядит четвертое измерение? Давайте попробуем провести мысленный эксперимент.
Для начала нужно понять, что собой представляют пространственные измерения. Объясняю, не будучи физиком, как простой смертный.
Начнем с точки. У точки нет ни длины, ни ширины, ни высоты, ни иных каких-либо измерений. По сути, это «объект» лишенный какого-либо смысла. Абсолютное ничто. Нулевое измерение.
Точка начинает «материализовываться», обретать признаки хоть чего-то «реального», когда у нее проявляется одно из измерений — длина. Тогда она становится линией. Но и линия — это очень «странный» объект, потому что длина у нее вроде как есть, но с точки зрения ширины — это тоже пустота и ничто. Что-то вроде растянутой пустоты.
В свою очередь, линия начинает обретать признаки чего-то целого лишь тогда, когда дополняется шириной и становится плоскостью. Но и плоскость с позиции высоты — всего лишь дырка от бублика.
Соответственно, и плоскость начинает обретать признак чего-то еще более целостного лишь тогда, когда у нее проявляется очередной параметр — высота. Так появляется объект с тремя измерениями — длиной, шириной и высотой.
Дальше нам, как обитателям трехмерного мира, сложно что-то конструировать. Но мы можем рассуждать по аналогии.
И получается, что наш мир, если бы на него смотрел житель четырехмерной Вселенной, по одному из своих параметров тоже пустышка и дырка от бублика.
Целостность он обретает лишь тогда, когда у него начинает «материализовываться» новое измерение. Проявлением этого нового измерения является время, которое течет, придавая смысл трехмерному миру.
Поэтому когда мы видим наш мир и происходящие в нем процессы в динамике (ход времени, эволюция, расширение Вселенной, обсуждение этой статьи и прочее подобное), мы, по сути, смотрим на четырехмерный мир, но как бы изнутри.
Как это выглядит снаружи, нам, к сожалению, представить не дано.
- мысленный эксперимент
- время
- пространство
- пространство-время
- 4 измерение
как выглядит шар в четырёхмерном пространстве?
Ввиду того, что мозг человека привык работать с трехмерными объектами, представить себе четырехмерное пространство он не в силах. Даж двумерное не в силах.
Ты можешь сказать, как выглядит квадрат в трехмерном пространстве?
Парамон ПарамонУченик (100) 8 лет назад
с с Просветленный (20411) У линии нет толщины, ширины, есть только длина, как ее можно увидеть?
Рома БойкоГуру (3755) 8 лет назад
с с Просветленный (20411) У куба 6 граней, как получить из одного квадрата куб? Вот, проекция куба на плоскость может быть квадратом, но обратно из одной проекции слепить трехмерный объект.
Строение Вселенной
Физик А.А.Фридман в 1922 г.сделал два очень простых (но гениальных –Вб) предположения: В каком бы направлении мы ни посмотрели, Вселенная выглядит одинаково, причем то же предположение верно при наблюдении из любой другой точки пространства.
Эту мысль обычно оговаривают: «Если на Вселенную смотреть с больших расстояний». В этом случае аналогия, если смотреть в воде. С любой точке мир под водой выглядит одинаково. Однако фишка не в этом, а в том, что в 4–мерном пространстве действительно так – из любой точки гиперсферы (3-мерного пространства), наша гиперсфера будет утыкана звездами и, из любой точки будет видима одинаково. Например, если смотреть с любой точки внутри окружности, вы видите ее целиком на все 360 градусов. В 4-мерном пространстве видимость в трех направлениях: человек смотрит тремя глазами (третий глаз исчез в результате эволюции, однако на уровни мозга он остался – считается, а у некоторых так и есть, человек видит и 3-глазом – спросите у писателя Вл.Иванова из Владивостока – он вам расскажет об этом много).
Наш мир 5-тимерен – 4 координаты это гипершар, 5-я координата — время.
Реально мы живем в трехмерном мире – гиперсфера (гипершара) и времени, где происходит все, в какой-то мере через наши ощущения (в частности мы видим в этом плане, через телескоп Хаббла считай другой мир). В системе Вектор мы можем задать – 7 мерное пространство через проекции гиперсфер, заданных в координатах (широта, долгота) — проекции трех сфер – 6 координат общая координата, определяющая гиперсферы, как гипершары + для всех сфер еще и время, получаем в итоге 7 измерений. В системе Вектор это делается автоматически, координаты любой точки (ее три проекции) задаются и определяются и соответственно вычисляется расстояние между ними, что дает возможность вычислить общее расстояние в случае до 7-мерного пространства и в для описания нашей модели Вселенной 5-мерного, о чем было сказана выше. 5-я координата – сt (c-скорость) приводит размерность время к той же метрике, что и остальные координаты а, если брать скорость, равную скорости света, это приводит к теории относительности Эйнштейна. Более подробно см. в наших ранних разработках, например: «Клуб ноосфера Вернадского-Вайно как игра и победа».
На вставке: Верхняя строка курсора, для задания сферических координат первой и второй гиперсфер (проекций) с экрана. Широта и долгота 3-й сферы задается (добавляется) в диалоге, в МК можно дальше добавлять проекции гиперсфер, увеличивая размерность. МК (см. МК 10.14).
Общая картинка строения Вселенной и жизни в ней показана на вставке ниже. Примерно так выглядит наш мир в гиперсфере 4-мерного пространства (5-координата время), справа полоса, по которой бежит народ на самом деле круглая, лежит на сфере и естественно не имеет начала и конца – мы живем бесконечно.
PS/ Ф Конюхов в честь наступления старого нового года перевалил 3500 км. своего пути — это примерно треть до мыса Горн, куда он двигается.
МКоорд
Нарисуйте на плоскости круг и представьте себя в виде воображаемого существа двумерного мира, которое может двигаться по плоскости, но не имеет права выходить в пространство. (Вы даже не знаете, что пространство существует, и не можете его вообразить.) Тогда граница круга — окружность — будет для вас непреодолимой преградой: вы не сможете выйти из круга, ибо окружность будет всюду преграждать вам путь.
Теперь представьте, что эта плоскость с нарисованным кругом помещена в трехмерное пространство и что вы догадались о существовании третьего измерения. Теперь вы, конечно, без труда выйдете за пределы круга, например просто перешагнете через окружность.
Пусть теперь вы — существо трехмерного мира. Пусть вы находитесь внутри шара, граница которого (сфера) для вас непроходима. Тогда вы не сможете выйти за пределы этого шара. Но если шар помещен в четырехмерное пространство и вы догадались о существовании четвертого измерения, то вы без всяких усилий сможете выйти за пределы шара.
Ничего особенно мистического в этом нет — просто граница трехмерного шара (сфера) не разбивает четырехмерного пространства на две части, хотя трехмерное пространство она разбивает. Это вполне аналогично тому, что граница круга (окружность) не разбивает трехмерного пространства на две части, хотя плоскость (в которой она лежит) эта окружность разбивает.
Еще один пример: ясно, что две симметричные друг другу фигуры на плоскости нельзя совместить, если их разрешается лишь перемещать, не выводя из плоскости. Однако сидящая бабочка может сложить крылья, выводя их из горизонтальной плоскости в вертикальную. Так же и в пространстве трех измерений нельзя совместить симметричные пространственные фигуры. Например, как ни верти, левую перчатку нельзя превратить в правую, хотя они являются равными геометрическими фигурами. А в пространстве четырех измерений трехмерные симметричные фигуры можно совместить подобно тому, как плоские симметричные фигуры совмещаются, если их вывести в трехмерное пространство.
Поэтому нет ничего удивительного в том, что герой выше упомянутого рассказа Уэллса после своего путешествия в четырехмерное пространство оказался перевернутым, симметричным самому себе: сердце у него, например, оказалось справа. Это произошло потому, что, выйдя в четырехмерное пространство, он вывернулся в нем на другую сторону (подобно тому, как левая перчатка, вывертываясь наизнанку, превращается в правую).