Найти в Дзене
EdenRead

Про четырехмерное измерение

Нужно расширять область знаний нашего мозга. Для этого выйдем за пределы трехмерного измерения и попробуем осознать, что представляет собой четырехмерное.

Начнем вступление с двух произведений:

-2


Эдвин Эбботт в 1884 г. написал роман "Флатландия". Не будем сильно углубляться в социальную критику и сатиру книги, а посмотрим лишь на само содержание. (но все же нельзя избежать пояснений основного смысла, посылаемого автором)
Герой романа, мистер Квадрат, — консервативный джентльмен, живущий в социально расслоенной двумерной стране, все граждане которой — геометрические объекты. Женщины, занимающие низшее положение в обществе, — просто линии, знать — многоугольники, Высшие Жрецы — окружности. Чем больше у флатландца сторон, тем выше его положение в обществе.
Любые обсуждения третьего измерения строго запрещены. Каждого, кто упомянет о нем, ждет суровое наказание. Мистер Квадрат — самодовольный и уверенный в своей правоте флатландец, которому и в голову не приходит указывать истеблишменту на несправедливость. Но однажды его жизнь круто меняется раз и навсегда: ему наносит визит таинственный лорд Сфера, трехмерное тело. Лорд Сфера предстает перед мистером Квадратом как окружность, волшебным образом способная менять размер.
Проходя через Флатландию, лорд Сфера выглядит как окружность, которая сначала увеличивается в размерах, а затем уменьшается. Таким образом, флатландцы не в состоянии представить себе трехмерные существа, но могут понять, каковы они в поперечном сечении.

Лорд Сфера терпеливо пытается объяснить, что он прибыл из другого мира, называемого Пространством, где все объекты трехмерны. Но убедить мистера Квадрата ему так и не удается: флатландец упрямо продолжает отвергать саму идею существования третьего измерения. В досаде лорд Сфера решает перейти от слов к делу. Он отделяет Квадрат от двумерной Флатландии и переносит его в Пространство. Это поразительное, почти мистическое событие кардинально меняет жизнь мистера Квадрата.
Поскольку плоский мистер Квадрат парит в третьем измерении как лист бумаги, увлекаемый ветром, он может вообразить себе лишь двумерный срез Пространства. Мистеру Квадрату, который видит лишь поперечные сечения трехмерных объектов, предстает удивительный мир, в котором предметы меняют форму и даже исчезают в воздухе, а затем вновь возникают из него. Но, когда он пытается рассказать товарищам-флатландцам о чудесах, увиденных в мире трех измерений, Высшие Жрецы признают его одержимым бунтарем, болтающим всякую чепуху. Мистер Квадрат представляет угрозу для Высших Жрецов, так как смеет бросить вызов их авторитету и священной вере в то, что существовать могут лишь два измерения.
Роман заканчивается на пессимистической ноте. Несмотря на всю убежденность мистера Квадрата, что он действительно побывал в трехмерном мире, Пространстве, его отправляют в тюрьму, где ему суждено провести остаток своих дней в одиночном заключении.

Флатландец не может представить себе трехмерную вселенную во всей ее целостности.

-4

Роберт Хайнлайн в рассказе «Дом, который построил Тил» рассматривает многочисленные возможности, с которыми связана жизнь в развертке гиперкуба.
Квинтус Тил — дерзкий, яркий архитектор, вознамерившийся построить дом поистине революционной формы: тессеракт, т. е. гиперкуб, в трех измерениях представляющий собой развертку. Тил уговаривает своих друзей, супругов Бейли, купить этот дом.
Построенный в Лос-Анджелесе тессеракт представляет собой восемь ультрасовременных кубов, поставленных один на другой и образующих подобие креста. Увы, в момент, когда Тил уже готов показать свое творение супругам Бейли, на юг Калифорнии обрушивается землетрясение, и дом разваливается. Кубы начинают опрокидываться, в итоге, как ни странно, от дома остается лишь один куб. Остальные таинственным образом исчезают. Когда Тил и Бейли опасливо входят в дом, превратившийся в единственный куб, то с изумлением обнаруживают, что недостающие комнаты отчетливо видны в окна первого этажа. Но этого же просто не может быть. Дом стал одним-единственным кубом. Как может интерьер единственного куба быть связанным с рядом других кубов, если снаружи они не видны?
Поднявшись по лестнице, они нашли над входом хозяйскую спальню. Но когда они попытались подняться на следующий этаж, то вновь очутились на первом. Решив, что в доме колдуют духи, супруги Бейли поспешили к входной двери. Но дверь вывела их не из дома, а в соседнюю комнату. Миссис Бейли лишилась чувств.
Обследуя дом, они убедились в том, что двери каждой комнаты ведут в те помещения, которых за этими дверями не должно быть. Первоначально в каждом кубе имелись окна, из которых открывался вид наружу. А теперь во все окна виднелись другие комнаты. Но никакого наружного пространства за ними не было!
Перепуганные до смерти, они осторожно стали пытаться открывать все двери дома по очереди, но оказывались в других комнатах. Наконец в кабинете они решили поднять жалюзи и выглянуть наружу. Когда подняли первые жалюзи, то обнаружили, что смотрят вниз на Эмпайр-Стейт-билдинг. По-видимому, это окно соединялось с пространственным «окном» над самым шпилем башни. За вторыми жалюзи обнаружился бескрайний океан, но только на месте неба. А за третьими жалюзи они увидели перед собой «ничто». Не пустоту, не кромешную тьму. Просто ничто. Последние жалюзи скрывали унылый пустынный ландшафт, возможно, марсианский.
После этой невероятной экскурсии по дому, в котором каждая комната немыслимым образом соединялась с остальными, Тил наконец понял, что произошло. Он рассудил, что во время землетрясения стыки между кубами потеряли прочность, и дом сложился, перейдя в четвертое измерение.

Резвертка и свертка тессеракта.
Резвертка и свертка тессеракта.

Все это уже должно было составить картинку, в которой, находясь в трехмерном пространстве, вы поймете, как нам представляется четырехмерное и при этом то, почему мы не сможем его осознать.

А теперь геометрически представим измерения:

Одномерный мир – линия. Без начала и конца. Движение точки вдоль линии для одномерного мира будет временем.

Двухмерный мир – плоскость, состоит из бесконечного числа линий, одномерных миров. Движение плоскости в любом направлении для объекта, находящегося в нем тоже будет временем. А для нас, объектов трехмерного мира, лист бумаги просто перемещается по третьей оси координат нашего трехмерного мира. И наш мир так же состоит из бесконечного множества двухмерных миров.

Кружка с чаем, стоящая на листе бумаги, для двухмерного мира будет выглядеть окружностью. При этом сама чашка будет находиться вне понимания для объектов двухмерного мира.

Далее, по этой же аналогии, вполне логично предполагаем, что в четырехмерном мире, то, что мы считаем временем, будет всего лишь расстоянием.

И с позиции наблюдателя в 4 измерении любой объект трехмерного мира будет выглядеть сразу весь с момента рождения до смерти, включая все его остальные характеристики (вид со всех сторон, объем и т.д.). И так же, по аналогии, четырехмерный мир состоит из бесконечного множества трехмерных.

-6

Теперь вы можете понимать и представлять, как выглядит измерение, которые выше нашего понимания.