Здравствуйте, дорогие читатели. Думаю, многие из вас ходили в кино смотреть фильмы про Мстителей. Возможно, кто-то помнит сюжет "Мстителей" 2012 года. Локи заключает сделку с Читаури: асгардский бог получит армию для захвата Земли в обмен на источник колоссальной космической энергии - Тессеракт. Так вот, мне стало интересно: а многие ли знают, что такое настоящий тессеракт? В жизни вне фильмов и комиксов это - конечно, не особый космический куб, но, всё же, очень интересный объект.
Сегодня я расскажу Вам, что такое тессеракт с точки зрения математики и можно ли где-то встретиться с ним в нашей реальной жизни.
Как обычно, начну с определения. Тессеракт - это четырёхмерный гиперкуб, то есть куб в четырёхмерном пространстве. У него существуют и другие названия: тетракуб, октахор, восьмиячейник, или просто гиперкуб (если не уточнять, о скольких измерениях идёт речь). Само слово "тессеракт" (по-английски tesseract) было придумано британским математиком, автором научно-фантастических романов, Чарльзом Говардом Хинтоном в 1888 году. С определением, вроде, всё понятно; но как нам понять, что такое четырёхмерный гиперкуб, если мы живём в привычном нам трёхмерном мире?
Ответить на этот вопрос не так уж легко. Как объяснить о четырёх измерениях тому, кто живёт в трёх? Это то же самое, как попытаться рассказать о нашем привычном трёхмерном кубе (который математики ещё называют гексаэдром) какому-то плоскому существу, живущему в двух измерениях... Представьте, что Вы оказались в некой параллельной фантастической плоской вселенной, которая имеет только два измерения - например, длину и ширину - там Вы сами стали двумерным, затем встретили какое-то разумное двумерное существо (возможно, некое подобие камбалы, или кого-то в этом роде :) ), которое всегда жило, живёт и будет жить только в своём двумерном мире и не имеет абсолютно никакого представления о третьем измерении - высоте. Так вот, как Вы расскажете ему о нашем объёмном трёхмерном мире и, в частности, о кубе? Да, он знает, что такое квадрат... Но куб!?
Так вот, самое простое объяснение для трёхмерного существа о чём-то четырёхмерном - это проекция или развёртка (так же как для двумерного о трёхмерном - вот Вам и ответ :) ). Все мы понимаем, как будет выглядеть развёртка куба на плоскости. Обычно, её рисуют так:
То есть развёртка или проекция трёхмерного объёмного тела на плоскости будет какой-то плоской фигурой. Тогда логично предположить, что развёрткой четырёхмерного объекта будет трёхмерное тело. Как будет выглядеть тессеракт в трёхмерном пространстве, понять очень сложно. Есть некоторые способы изобразить его, которые всё-равно не дадут полного понимания, но могут дать некоторое представление о нём. Например, вот такие:
Если же говорить о развёртке тессеракта на трёхмерное пространство, то она будет выглядеть так:
Ещё неплохим вариантом для возможности представить себе тессеракт является анимированное изображение. Например, такое:
Надеюсь, дорогие читатели, Вам стало немного понятнее, как может выглядеть настоящий тессеракт. Отвечая на вопрос в начале статьи о том, где можно его встретить в нашей реальной жизни, скажу: нигде. К сожалению или к счастью, мы живём в нашем привычном трёхмерном пространстве, и здесь тессеракт Вам встретится только в кино или фантастических романах :)
Спасибо, что прочитали статью! Буду рад, если Вы поставите лайк, напишете комментарий и подпишетесь на мой канал. Впереди ещё много интересного!