Obsah
Predstavenie sveta v rôznych množstvách mení spôsob, akým vnímate všetko, vrátane času, priestoru a hĺbok. Pozeranie filmu v 3D vám umožní zažiť pridanú hĺbku, ktorú by ste normálne nemohli vidieť.
Je ľahké premýšľať o rozdieloch medzi dvoma rozmermi a tromi rozmermi. To, čo by štyri dimenzie znamenali, však nie je také jasné. Je dôležité pochopiť, čo znamenajú vedci a iní vedci, keď hovoria o rôznych dimenziách, aby lepšie určili rozdiely medzi tromi a štyrmi rozmermi.
3D vs. 4D
Náš svet je v troch priestorových rozmeroch, šírke, hĺbke a výške, so štvrtou dimenziou, ktorá je časová (ako v dimenzii času). Vedci a filozofi sa pýtajú a uskutočňujú výskum toho, aký by bol štvrtý priestorový rozmer. Pretože títo vedci nemôžu priamo pozorovať štvrtú dimenziu, je o to ťažšie nájsť dôkaz o nej.
Aby ste lepšie pochopili, ako by vyzerala štvrtá dimenzia, môžete sa bližšie pozrieť na to, čo robí trojrozmernú trojrozmernú dimenziu, a podľa týchto myšlienok špekulovať o tom, aká by bola štvrtá dimenzia.
Dĺžka, šírka a výška tvoria tri rozmery nášho pozorovateľného sveta. Tieto dimenzie sledujete prostredníctvom empirických údajov, ktoré vám poskytli naše zmysly, ako je videnie a sluch. Polohy bodov a smerov vektorov môžete určiť v našom trojrozmernom priestore pozdĺž referenčného bodu.
Tento svet si dokážete predstaviť ako trojrozmernú kocku, ktorá má tri priestorové osi, ktoré zodpovedajú šírke, výške a dĺžke pohybujúcej sa dopredu a dozadu, nahor a nadol a vľavo a vpravo spolu s časom, čo je rozmer, ktorý priamo nedodržiavate, ale nevnímate.
Pri porovnávaní 3D verzus 4D by vzhľadom na tieto pozorovania trojrozmerného priestorového sveta bola štvorrozmerná kocka tesseract, objekt, ktorý sa pohybuje v týchto troch dimenziách, ktoré vnímate popri štvrtej dimenzii, ktorú nemôžete.
Tieto objekty sa tiež nazývajú osemčlánkové, oktachoróny, tetracubes alebo štvorrozmerné hyperkocky, a hoci sa nedajú priamo pozorovať, môžu sa formulovať v abstraktnom zmysle.
4D Shadow
Pretože trojrozmerné bytosti vrhajú tieň na dvojrozmerný povrch kocky, viedlo to vedcov k špekuláciám, že štvorrozmerné objekty vrhajú trojrozmerný tieň. Z tohto dôvodu je možné pozorovať tento „tieň“ vo vašich troch priestorových dimenziách, aj keď nemôžete priamo pozorovať štyri rozmery. Bol by to tieň 4d.
Matematik Henry Segerman z Oklahoma State University vytvoril a opísal svoje vlastné štvorrozmerné sochy. Použil krúžky na vytvorenie objektov dodekokontachrónneho tvaru, ktoré sú vyrobené zo 120 dodekahedra, trojrozmerného tvaru s 12 tvárami s päťuholníkmi.
Rovnakým spôsobom, ako trojrozmerný objekt vrhá dvojrozmerný tieň, Segerman tvrdil, že jeho sochy sú trojrozmerné tiene štvrtej dimenzie.
Aj keď vám tieto príklady tiene nedávajú priame spôsoby pozorovania štvrtej dimenzie, sú dobrým indikátorom toho, ako premýšľať o štvrtej dimenzii. Matematici často opisujú analógiu mravca chôdze po kúsku papiera pri popisovaní hraníc vnímania s ohľadom na rozmery.
Mravec kráčajúci po povrchu papiera môže vnímať iba dva rozmery, ale to neznamená, že tretí rozmer neexistuje. Znamená to len, že mravec môže priamo vidieť iba dva rozmery a odvodiť tretí rozmer prostredníctvom uvažovania o týchto dvoch rozmeroch. Podobne môžu ľudia špekulovať o povahe štvrtej dimenzie bez toho, aby ju priamo vnímali.
Rozdiel medzi 3D a 4D obrázkami
Štvorrozmerná tesseraktová kocka je jedným príkladom toho, ako sa trojrozmerný svet opísaný pomocou x, y a z môže rozšíriť na štvrtý. Matematici, fyzici a ďalší vedci a výskumníci môžu predstavovať vektory vo štvrtej dimenzii pomocou štvorrozmerného vektora, ktorý obsahuje ďalšie premenné, ako napríklad w.
Geometria objektov vo štvrtom rozmere je zložitejšia a zahŕňa 4-polytopy, čo sú štvorrozmerné obrázky. Tieto objekty ukazujú rozdiel medzi 3D a 4D obrázkami.
Niektorí odborníci použili „štvrtú dimenziu“ na označenie pridania ďalších efektov do foriem médií, ktoré tri dimenzie nedokážu prispôsobiť. Patria sem „štvordimenzionálne filmy“, ktoré menia atmosféru divadla prostredníctvom teploty, vlhkosti, pohybu a čohokoľvek iného, čo môže tento zážitok ponoriť, akoby išlo o simuláciu virtuálnej reality.
Podobne aj vedci z oblasti ultrazvuku, ktorí študujú trojrozmerný ultrazvuk, niekedy označujú „štvrtú dimenziu“ ako ultrazvuk, ktorý má časovo závislý aspekt, ako napríklad jeho živý záznam. Tieto metódy sa spoliehajú na využitie času ako štvrtej dimenzie. Z tohto dôvodu nezohľadňujú štvrtý priestorový rozmer, ktorý ilustrujú tesserakty.
4D Tvary
Vytváranie 4D tvarov sa môže zdať komplikované, existuje však mnoho spôsobov, ako to urobiť. Ako príklad uvedieme tesseract, môžete vyjadriť trojrozmernú kocku pozdĺž osi w tak, že má začiatočný a koncový bod.
Predstavenie tohto rozšírenia vám povie, že tesseract je obmedzený ôsmimi kockami: šesť z tvárí pôvodnej kocky a ďalšie dva z počiatočných a koncových bodov tejto expanzie. Podrobnejšie preskúmanie tejto expanzie ukazuje, že tesseract je obmedzený 16 vrcholmi polytopov, osem z počiatočnej polohy kocky a osem z koncovej polohy.
Tesserakty sa tiež často zobrazujú s odchýlkami vo štvrtej dimenzii uloženej na samotnej kocke. Tieto projekcie ukazujú povrchy, ktoré sa vzájomne prelínajú, čo robí veci v trojrozmernom svete mätúce, ale pri rozoznávaní štyroch dimenzií od seba sa spoliehajú na vašu perspektívu.
Matematici pri tvorbe snímok tesseraktov zohľadňujú hranice vnímania. Rovnakým spôsobom môžete vidieť trojrozmerný drôtený kocka, aby ste videli tváre na druhej strane. Schémy drôtu tesseractu zobrazujú projekcie strán tesseractu, ktoré nemôžete priamo pozorovať bez toho, aby ste ich úplne odstránili z pohľadu.
To znamená, že rotácia alebo pohyb tesseractu môžu odhaliť tieto skryté povrchy alebo časti tesseract rovnakým spôsobom, ako vám môže rotačná trojrozmerná kocka ukázať všetky jeho tváre.
4-rozmerné bytosti
Ako by bytosti alebo život vyzerali v štyroch dimenziách, okupovali vedcov a ďalších odborníkov po celé desaťročia. Spisovateľ Robert Heinleins z roku 1940 poviedka „A postavil pokrivený dom“ zahŕňal vytvorenie budovy v tvare tesseractu. Zahŕňa zemetrasenie, ktoré rozbije štvorrozmerný dom na rozložený osem rôznych kociek.
Spisovateľ Cliff Pickover si predstavoval štvordimenzionálne bytosti, hyperbeings, ako „telesne sfarbené balóniky, ktoré sa neustále menia vo veľkosti.“ Tieto bytosti by sa vám javili ako odpojené kúsky mäsa rovnako, ako by dvojrozmerný svet videl iba prierezy a zvyšky trojrozmerného sveta.
Štvordimenzionálna forma života mohla vo vás vidieť rovnako, ako trojrozmerná bytosť môže vidieť dvojrozmernú zo všetkých uhlov a perspektív.
Polohy týchto hyperbuniek by ste mohli opísať pomocou štvorrozmerných súradníc, ako napríklad (1, 1, 1, 1). John D. Norton z University of Pittsburghs oddelenie histórie a filozofie vedy vysvetlil, že môžete dospieť k týmto záverom o povahe štvrtej dimenzie položením otázok o tom, čo robí jedno-, dvoj- a trojrozmerné objekty a javy na ceste sú a extrapolujú sa do štvrtej dimenzie.
Bytost, ktorá žila vo štvrtej dimenzii, môže mať tento druh „stereovízie“, opísal Norton, na vizualizáciu štvorrozmerných obrazov bez toho, aby bola obmedzená týmito tromi rozmermi. Trojrozmerné obrázky, ktoré sa pohybujú spolu a od seba navzájom v troch rozmeroch, ukazujú toto obmedzenie.