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自分達が生きてる世界は4次元座標なのですか?
3次元空間に時間軸を足したものが4次元だと習ったのですが…

A 回答 (5件)

3次元でも4次元でもない。


単純に言えば、何かを計測する際に必要とする次元数(パラメーター)をいくつ使っているかで異なる。
 →例えば超弦理論が正しいのであれば10次元[4次元時空+コンパクト化された6次元]で表せるとされている。

一方で、通常、物体の位置を表すために使っているのは空間座標3つだから「3次元空間」であり、時間の経過という観測次元を増やして考えるのであれば「4次元時空」となる。
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大学では1年から、数学の線形代数で4次元とか、もっと一般化してn次元とかバンバン出てきます。

理系学部全般で、抽象的ですが基礎的なこととして何万人もの人が習います。
一方、私たちが生きてる世界は4次元時空と言われます。4次元空間というより4次元時空です。「時空」とは、空間と時間は切り離せないという事実に基いています。

昔は、3次元の空間(x, y, z)のどこでも一様な時間tが流れていると思われていました。しかし現代物理学で、時間の流れ方は一様ではないことが分かったのです。光速に近いようなスピードで動いてると、時間の流れが遅い。その物体の長さも縮む。
そこで、4次元時空(x, y, z, t)として把握するようになりました。そうすると、前述の数学の4次元の計算が応用できます。時間や空間が縮むことも、きっちり計算して観測事実と合うことが確認できました。

これに対して、あくまでも空間は3次元、「3次元空間に時間軸を足したものが4次元」と言ってみても、その空間(x, y, z)は速度v次第で縮むのです。速度は(x, y, z)とtの関数ですね。つまり、(x, y, z)はtの関数v次第で縮むわけです。また、tは(x, y, z)の関数v次第で縮むとも言えます。
そんなこんなで、空間と時間を切り離さない(x, y, z, t)の4次元時空こそが、私たちの宇宙であると考えられています。
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> 3次元空間に時間軸を足したものが4次元だと習ったのですが…


はい、その通りです。
なので、自分達が生きてる世界は4次元座標なのです。

以前に、3D画像というのが流行りました。立体的に見える画像です。
しかし、それには動き(時間の変化)があるので、
正しくは4D画像、ということになります。
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我々は3次元+1(時間)で、4次元ではない。



同様に 4次元+1(時間)と、数え、
    10次元+1(時間)と、ずーと+1(時間)です。

私たちが観ることが出来ない上位次元は折込まれいるだけ。

4次元も5次元も6次元も7次元も・・・と何層も折りたたまれて私たちに観測が出来ないだけ。

結論、時間を次元という概念から分けて考える。

と私は習いました。
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基本は3次元の空間で良いと思いますが、時間をどのように含めるかによるのかと。


空間としては3次元でプラス1次元の時間、あるいは4次元の時空と言われるようです。
どちらにしても、次元はあくまで人目線なので、世界には実際、多次元が同時に存在しているものかと。
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