次元の世界


 次元の不思議です

一般的に 我々は3次元の世界に居るといわれています
ここで言う3次元とはXYZの3次元
 平たく言えば 縦、横、高さの次元です

どんなことかと言えば
 前に行けます、横も行けます、ジャンプも出来ます

じゃあ2次元ってどんなの??と言われれば
 ジャンプが出来ない世界です
 でも、前後、左右は移動可能

 想像が難しい世界です

 例えて言えば 本の中(本の中のとあるページ)
 または、テレビ画面
  (通常、テレビ画面は垂直に立っているので 違うじゃないかと思われるが)


さて問題は 次元が増えること
 次の次元は 4次元
 一般には 時間軸を追加して 4次元と称している
 ただし ここで間違ってはいけないのが
 時間軸上で移動が出来ないこと

 いままでのXYZは移動が可能でした
 じゃあ時間も可能なのか?と聞かれれば
  現在の私達には 出来ない
  (但し 数年前 時間を止める実験には成功している)


通常数学では 軸のことを 直交軸と呼び
 どの軸も別の軸に全く関係のないように配置します
 普通は 90度の直交軸です

中学校くらいで
 Y=X^2(Xの二乗)をグラフに描くと思いますが
 横軸がX、縦軸がYとなり 直交しています

 これが教科書に書かれていて 大抵理解が出来る
 さらに Xが時間の関数となれば Yが時間により変化しますので
  パソコンなどで 動くグラフが見れることになります

 つまり 現在の2次元の表現では、素直に理解してもらうためには
 2次元までとなります

次に 我々の住む3次元の世界を数式に現すことは 別に問題ないが
 これを先ほどのように 具体的に示す装置が無い
 でも 自然界の事例は直ぐ見れる

例えば りんごが落ちるところ、振り子 などは実験で体験できる
 だから 最初に物理を学ぶ時は 自然現象を相手に学ぶと理解しやすい

そして 数式を体の一部にすれば 3次元が理解できることとなる

でも、最近は 画面を立体的に見せる技術が進歩しているので
 パソコンのシュミレータでも そこそこ理解は出来ると思う





時間軸を考えない4次元の世界を考えてみよう
 考え方は 2次元から3次元を考える方法で
  3次元から4次元を考える

 まず、3次元では 4本の軸を直交させることは不可能です
 2次元(例えば紙の上)では 直交軸は2本まで
 3本目を立てようとすると 紙の上に鉛筆でも立てるしかない

 このとき2次元の世界からは 当然ながら鉛筆は見えないし存在しない
 でも3次元の人から見ると 鉛筆は立っている

 つまり 次元が1つ上がれば 
  見えないところから 物が現れたり、消えたりしても不思議ではない

 次に 紙の上に A  Bと別の位置に文字を書いてみましょう
  そしてその文字どうしが 引っ付くように紙を曲げて見ましょう
  どうなりましたか?
  遠くにあった2つの文字が 引っ付きました

 じゃあ 3次元ではどうなるかといえば
  例えば 私の家と 貴方の家を 4次元でくっつければ
  お互いに隣同士となってしまいます
  (どこでもドアとなるわけです)

4次元からみると こんなことが可能になります

さてさて そもそも3次元なる考えが本当に良いのか?
 たまたま 我々の存在を計算するために 3次元なる概念を作り上げているだけで
 そもそも 次元の考えそのものが 意味が無いのかもしれない

 2次元の例で 紙の空間を考えましたが
 紙の空間で存在する生物は 知らないし(居ないと思う)
 そもそも 次元の考え方が 間違っているのかもしれません


でも 4次元が存在すれば 非常に楽しいことが出来るはず
誰か 4次元の実在を証明できる人は 居ないんでしょうか??


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