Kandungan
Membayangkan dunia dalam pelbagai dimensi berbeza mengubah cara anda melihat segalanya, termasuk masa, ruang dan kedalaman. Menonton filem dalam 3D membolehkan anda mengalami kedalaman tambahan yang anda tidak akan biasanya dapat melihat.
Mudah difikirkan mengenai perbezaan antara dua dimensi dan tiga dimensi. Tetapi apa yang dimakan empat dimensi tidak begitu jelas. Yang penting untuk memahami apa yang saintis dan penyelidik lain maksudnya apabila mereka bercakap tentang dimensi yang berbeza untuk lebih menentukan perbezaan antara tiga dimensi dan empat dimensi.
3D vs 4D
Dunia kita berada dalam tiga dimensi ruang, lebar, kedalaman dan ketinggian, dengan dimensi keempat yang temporal (seperti dimensi masa). Para saintis dan ahli falsafah tertanya-tanya dan melakukan penyelidikan mengenai apa yang dimensi ruang keempat akan berlaku. Kerana penyelidik ini tidak dapat melihat secara langsung dimensi keempat, semuanya lebih sukar untuk mencari bukti daripadanya.
Untuk lebih memahami apa jenis dimensi keempat, anda boleh melihat dengan lebih dekat apa yang menjadikan tiga dimensi tiga dimensi dan, mengikuti idea-idea ini, membuat spekulasi mengenai apa yang dimensi keempat.
Panjang, lebar dan ketinggian membentuk tiga dimensi dunia kita yang dapat dilihat. Anda melihat dimensi ini melalui data empirikal yang diberikan kepada anda oleh deria kami seperti penglihatan dan pendengaran. Anda boleh menentukan kedudukan mata dan arah vektor dalam ruang tiga dimensi kami di sepanjang titik rujukan.
Anda boleh bayangkan dunia ini sebagai kubus tiga dimensi yang mempunyai tiga paksi spasial yang merangkumi lebar, ketinggian dan panjang bergerak ke hadapan dan ke belakang, atas dan ke bawah, dan kiri dan kanan bersama-sama dengan masa, satu dimensi yang tidak anda saksikan secara langsung tetapi melihat.
Apabila membandingkan 3D vs 4D, memandangkan pemerhatian terhadap dunia ruang tiga dimensi, kiub empat dimensi akan menjadi tesseract, objek yang bergerak dalam tiga dimensi yang anda anggap bersama dimensi keempat yang anda tidak dapat.
Objek ini juga dipanggil lapan sel, octachorons, tetracubes atau hypercubes empat dimensi, dan, sementara mereka tidak dapat diperhatikan secara langsung, mereka boleh dirumus dalam erti abstrak.
4D Shadow
Kerana makhluk tiga dimensi melemparkan bayang ke permukaan dua dimensi kiub, ini telah menyebabkan para penyelidik untuk membuat spekulasi bahawa objek empat dimensi akan memancarkan bayangan tiga dimensi. Atas sebab ini, mungkin untuk mengamati "bayangan" ini dalam tiga dimensi ruang anda walaupun anda tidak dapat melihat secara langsung empat dimensi. Ini akan menjadi bayangan 4d.
Ahli matematik Henry Segerman dari Oklahoma State University telah mencipta dan menggambarkan ukiran 4-dimensi sendiri. Dia telah menggunakan cincin untuk membuat objek berbentuk dodecacontachron yang terbuat dari 120 dodecahedra, bentuk tiga dimensi dengan 12 muka pentagon.
Dengan cara yang sama dimensi objek memancarkan bayangan dua dimensi, Segerman berpendapat bahawa patung-patungnya adalah bayang-bayang tiga dimensi dari dimensi keempat.
Walaupun contoh-contoh bayangan ini tidak memberikan anda cara mengamati dimensi keempat, mereka merupakan penunjuk yang baik bagaimana untuk memikirkan dimensi keempat. Ahli matematik sering membawa analogi semut berjalan di sekeping kertas dalam menggambarkan had persepsi berkenaan dengan dimensi.
Semut berjalan di atas permukaan kertas hanya dapat melihat dua dimensi, tetapi ini tidak bermakna dimensi ketiga tidak wujud. Ini hanya bermakna semut hanya dapat melihat dua dimensi secara langsung dan menyimpulkan dimensi ketiga melalui pemikiran tentang kedua-dua dimensi ini. Begitu juga, manusia boleh membuat spekulasi mengenai sifat dimensi keempat tanpa menganggap langsung.
Perbezaan Antara Imej 3D dan 4D
Tesseract kiub empat dimensi adalah satu contoh bagaimana dunia tiga dimensi yang dihuraikan oleh x, y dan z boleh menjadi keempat. Ahli matematik, ahli fizik dan saintis dan penyelidik lain boleh mewakili vektor dalam dimensi keempat menggunakan vektor empat dimensi yang merangkumi pembolehubah lain seperti w.
Geometri objek dalam dimensi keempat lebih kompleks yang merangkumi 4-polytop, yang merupakan angka empat dimensi. Objek ini menunjukkan perbezaan antara imej 3D dan 4D.
Sesetengah profesional telah menggunakan "dimensi keempat" untuk merujuk kepada menambah lebih banyak kesan kepada bentuk media yang tidak dapat dimuatkan oleh tiga dimensi. Ini termasuk "filem empat dimensi" yang mengubah suasana teater melalui suhu, kelembapan, pergerakan dan apa sahaja yang boleh menjadikan pengalaman menjadi lebih immersive seolah-olah ia merupakan simulasi realiti maya.
Begitu juga, penyelidik ultrasound yang mempelajari ultrasound tiga dimensi kadang-kadang merujuk kepada "dimensi keempat" sebagai ultrasound yang membawa aspek yang bergantung kepada masa, seperti dalam, rakaman langsung daripadanya. Kaedah ini bergantung pada penggunaan masa sebagai dimensi keempat. Oleh itu, mereka tidak mengambil kira dimensi spasial keempat yang diterangkan.
4D Shapes
Mewujudkan bentuk 4D mungkin kelihatan rumit, tetapi terdapat banyak cara untuk melakukannya. Untuk mengambil contoh sebagai contoh, anda boleh mengekspresikan kiub tiga dimensi sepanjang paksi-w supaya ia mempunyai titik permulaan dan titik akhir.
Membayangkan perkembangan ini memberitahu anda bahawa tesseract dikekang oleh lapan kubus: enam dari wajah kubus asal dan dua lagi dari titik permulaan dan akhir perkembangan ini. Mempelajari pengembangan ini lebih mendetailkan bahawa tesseract dikekang oleh 16 simpul polytope, lapan dari kedudukan permulaan kiub dan lapan dari kedudukan akhir.
Tesseracts juga sering digambarkan dengan variasi dalam dimensi keempat yang dikenakan pada kiub itu sendiri. Unjuran ini menunjukkan permukaan memintas satu sama lain, yang menjadikan perkara-perkara yang mengelirukan dalam dunia tiga dimensi, tetapi bergantung pada perspektif anda dalam memahami empat dimensi dari satu sama lain.
Ahli matematik mengambil kira had persepsi dalam mewujudkan imej penguji. Dengan cara yang sama, anda boleh melihat bingkai dawai tiga dimensi kiub untuk melihat muka di sisi yang lain, gambarajah dawai tesseract menunjukkan unjuran sisi tesseract yang tidak dapat dilihat secara langsung tanpa mengeluarkannya sepenuhnya dari pandangan.
Ini bermakna berputar atau menggerakkan tesseract dapat mendedahkan permukaan tersembunyi ini atau bahagian-bahagian yang menerangi dengan cara yang sama memutar kiub tiga dimensi dapat menunjukkan kepada anda semua wajahnya.
Makhluk 4 dimensi
Apa makhluk atau kehidupan akan kelihatan seperti dalam empat dimensi telah menduduki saintis dan profesional lain selama beberapa dekad. Penulis Robert Heinleins 1940 cerita pendek "Dan Dia Membina Rumah Bengkok" melibatkan mewujudkan sebuah bangunan dalam bentuk tesseract. Ia melibatkan gempa bumi yang menghancurkan rumah empat dimensi ke dalam lapan kubus berbeza.
Penulis Cliff Pickover membayangkan makhluk empat dimensi, hiperbeings, kerana "belon berwarna daging sentiasa berubah dalam saiz." Makhluk-makhluk ini akan kelihatan kepada anda sebagai kepingan daging terputus dengan cara yang sama dunia dua dimensi hanya akan membolehkan anda melihat bahagian-bahagian silang dan sisa-sisa tiga dimensi.
Bentuk kehidupan empat dimensi dapat melihat di dalam diri anda dengan cara yang sama dengan makhluk tiga dimensi dapat melihat satu dimensi dua dimensi dari semua sudut dan perspektif.
Anda boleh menerangkan kedudukan hiperbeings ini menggunakan koordinat empat dimensi seperti (1, 1, 1, 1). John D. Norton dari jurusan sejarah dan filsafat ilmu Universiti Pittsburghs menjelaskan bahawa anda boleh mencapai kesimpulan ini mengenai sifat dimensi keempat dengan menanyakan soalan tentang apa yang membuat objek dan fenomena satu, dua dan tiga dimensi cara mereka adalah dan mengekstrap menjadi dimensi keempat.
Makhluk yang hidup dalam dimensi keempat mungkin mempunyai "stereovision" seperti ini, "dijelaskan oleh Norton, untuk menggambarkan imej empat dimensi tanpa dihalang oleh tiga dimensi. Imej tiga dimensi yang hanyut bersama dan terpisah daripada satu sama lain dalam tiga dimensi menunjukkan had ini.