No.3ベストアンサー
- 回答日時:
我々の感知できる世界は,空間3次元と,時間1次元,従って4次元時空間として
物理では物体の運動や現象を扱います.
いま流行りの宇宙論は「M理論」と言う,11次元で宇宙を表記するもののようですが,
数学者,物理学者は頭の中や数式上でこれを表現できています.
従って,4次元時空間に限れば,4次元目(時間)は「目に見える」と言う意味では「見えない」ですが,
想像したり表現したりすることは「可能である」と言うことになります.
これは10次元だろうが100次元だろうが,同じだと思います.
空間とは異なりますが,数学や物理では「無限次元」とかも扱いますし,
どう扱ってどうなるか?と言う手続き等は定理としていろいろあります.
宇宙の形について,例えば11次元だとすると,独立したパラメータが11個ある,と
言うことになります.それは「空間」なのかも知れないし,例えば仮に「温度」とかの
状態量なのかも知れません.従って我々の感覚で理解する為には,まず「形」と言う
概念を拡張しなければならないのかも知れません.
もしかしたら一見「そんなの『形』なの!?」と言うような概念なのかも知れません.
例)
shinobu_matsukatさまの身体とは,全身の皮膚と,それが形成する閉曲面と定義しますと,
消化器や血管の中もshinobu_matsukatさまの身体の一部分となります.
一方では,血管はさておき,とても空腹な状態が続き,消化器内部が空っぽであるとき,
消化器内部の空間はshinobu_matsukatさまの身体ではなく,外部空間だ,とする考え方もあります.
前者の場合,形を単純化すると,卵のような感じですが,後者の場合はタイヤのチューブや
ドーナツと同じ性質となります.両者は数学的に記述が異なり,形を表す次元の数も
異なって来ます.
No.2
- 回答日時:
4次元体の一つの考え方まで
0次元は1個の点、1次元は2個の点を結んで出来る線、2次元は1次元の線2個を2点で結んでできる面。3次元は2次元の面2個を4点で結ぶことで出来る立方体。4次元は3次元立方体2個を8点結んで出来る多体。というように考えますと4次元立方体をイメージすることが出来ます。四次元立方体は立方体に立方体が内在されるようなイメージを持つことができます。
4次元体は当然直接見ることは出来ませんが3次元への投影(影)はコンピュータグラフィックの手法で見ることが出来ますね。
そこで、宇宙の形ですが、3次元宇宙が安定な3次元球体と考えますと、上記の4次元体イメージから球体の内部に3次元球体があるようなイメージになりますね。
#1のpostpapaさんの説明のように、アインシュタインモデルでは4次元軸を
時間軸(C*jt)にとりましたので、時間球の中に3次元球体があるようなイメージになりますか。時間球ではなく時間の平面の中に3次元球体があるというイメージも描くこともできますね。よく時間超平面の中の球体という表現を時空間で利用しますが、そのようなイメージですね。時間も相対的ですので
時間軸もたくさんあるとすれば、四次元球体もたくさんあるのかな?
ということで、参考程度に
No.1
- 回答日時:
ご質問が一寸抽象的なので、アドバイスに成ってなかったら、ゴメンナサイ。
4次元空間は見えるのか?私が得た知識では無理でしょう。
数学的に一次元、二次元、三次元、四次元.......と幾らでも考えられます。
一次元は面性の無い点、二次元は平面、三次元は立方体。
もし二次元の人間がいたら、縦横は目に見えるが、高さは見えない(理解出来ない)。
我々三次元の人間が、二次元の彼らの空間に手を入れたら手の指の断面しか見えません。
同じ様に四次元の住人が我々の空間に手を入れたら、空間の一部に突然手が見えるかもしれません。(我々には四次元が理解できませんから)
数学で、X,Y,Zの座標軸表示がありますが、各軸は直行しています。
四次元は、このX,Y,Z軸全てに直行するもう1本の軸を理解できなければ、四次元は分かりません。皆分かりません。
アインシュタインは、時間をこの追加する一本と考えました。
宇宙は四次元或いはそれ以上と考えられていますので、我々の理解は無意味です。宇宙は閉じているとしか私は理解出来ません。
メビウスの帯、クラインの壺等不思議な幾何学がありますので、それを勉強されると、一寸は理解できるかな?
米国人が書いた、『サイバースペース』辺りが理解し易いですよ。
(作者忘れました)
想像することは楽しいですから、頑張って想像しましょう。
もっと詳しい人、間違ってたら訂正或いは笑って下さい。(笑)
この回答へのお礼
お礼日時:2003/02/02 06:31
詳しいコメントありがとうございました。
4次元って難しいですね^^
4次元空間が見えるとはどういうことか・・・・
我々は実際には見ることができないため
永遠のテーマです。
ほかの方は「4次元空間が見えるとはどういうことか」
について、どのようにお考えでしょうか。。。。。
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