Bedste svar
Hvad er 1d, 2d, 3d og 4d? Hvordan forstås det let af en nybegynder?
De første tre dimensioner er relativt ligetil i vores almindelige oplevelse af geometri.
- Længde / afstand: En dimensionel geometri ville være begrænset til punkter på en linje. Tommer, meter, forskelle på nærmere eller længere osv. Er mål for afstand eller længde.
- Bredde / område: To dimensionelle geometrier udtrykkes som flade plan, der har længde og bredde, men ingen dybde. En skygge er et eksempel på et todimensionelt udseende. 2d-figurer måles typisk i kvadratiske enheder, såsom cm ^ 2 eller andre som acres.
- Dybde / volumen: Tre dimensionelle geometrier tilføjer dimensionen af dybde eller højde, så de beskriver objekter med volumen. Volumen bør ikke forveksles med vægt, da to objekter kan være det samme volumen, men det ene kan være meget tungere end det andet. En gallon kviksølv er meget tungere end en gallon mælk. 3d-mål inkluderer kubik enheder cm ^ 3, pints, quarts, spiseskefulde og liter.
Som mange mennesker voksede jeg op og tænkte på tid som “den fjerde dimension”. Dette er en forestilling, der kan siges at gå tilbage før Einstein, da fysikere allerede havde repræsenteret tid i formler som en endimensionel variabel, t.
Tidslinjen, som talelinjen, er en akse med successive punkter, men i modsætning til en lineal forbliver den dimension, som et ur måler, ikke i vores umiddelbare oplevelse. I stedet tænker vi på tidsstrømme eller tidslinjer, der bevæger sig i en lineær sekvens, som end ikke kan ses på én gang som rumlige placeringer kan være. Vi udleder tidens gang ved at føre poster og enheder såsom timere, ure og kalendere, der bruger enheder såsom år, timer, minutter og sekunder.
- 4. Rumtid / Gravity : Efter Einstein blev tidsbegrebet uløseligt forbundet med rummet, hvilket resulterede i rumtid. Rumtid er en logisk konsekvens af lysets hastighed for alle observatører, og tyngdekraften kan opfattes som forvrængninger i det kontinuum af universel offentlig måling. Jordens tyngdekraft er for eksempel ikke en kraft, der trækker objekter gennem det tomme rum, men et træk ved selve rumlige og tidsmæssige forhold: en konsekvens af, hvordan bevægelse og lysets hastighed defineres og oversættes i forskellige referencerammer. (Se Lorentz transformation )
Dette uddrag forklarer Einsteins forståelse:
Fysikens love lys skal være det samme for alle observatører, der bevæger sig ensartet, uanset deres relative bevægelsestilstand. For at dette skal være sandt, kan rum og tid ikke længere være uafhængige. Snarere bliver de “konverteret” til hinanden på en sådan måde, at lysets hastighed holdes konstant for alle observatører. (Dette er grunden til, at bevægelige genstande ser ud til at krympe, som FitzGerald og Lorentz har mistanke om, og hvorfor bevægelige observatører måske måler tid forskelligt, som spekuleret i Poincaré.) Rum og tid er relative (dvs. de afhænger af bevægelsen fra den observatør, der måler dem) – og lys er mere grundlæggende end nogen af dem. Dette er grundlaget for Einsteins teori om speciel relativitet (“speciel” henviser til begrænsningen til ensartet bevægelse).
Einstein afsluttede imidlertid ikke jobbet. I modsætning til almindelig tro gjorde han ikke drage den konklusion, at rum og tid kunne ses som komponenter i et enkelt firedimensionelt rumtidsstof. Denne indsigt kom fra Hermann Minkowski (1864-1909), der annoncerede det i et kollokvium fra 1908 med de dramatiske ord: “Fra nu af er rummet i sig selv og tiden i sig selv dømt til at falme væk i blotte skygger, og kun en slags union af de to vil bevare en uafhængig virkelighed …
Einstein afviste oprindeligt Minkowskis fire-dimensionelle fortolkning af hans teori som “overflødig lærdom” (Abraham Pais, Subtile is the Lord … 1982). Til sin kredit ændrede han sig dog hurtigt. Sprog i rumtid (teknisk kendt som tensormatematik) viste sig at være afgørende i afledningen hans teori om generel relativitet.
Fysikken i rumtiden kan dog betragtes adskilt fra en tidsmodel, som ikke så meget er en fjerde dimension, som den ville være en n +1 dimension, hvor n er enhver dimension af rummet. En tegneserie kan være todimensionel, men den har en begyndelse, mellem og slutning, så snarere end en fjerde dimension er tegneserietid kun en tredje eller 2 + 1 dimension.Det kan i sidste ende være mere korrekt at tænke på tid eller erfaring som den primære proto-dimension, gennem hvilken ikke kun alle andre dimensioner men selve dimensionaliteten er vært.
Begreberne 1d, 2d, 3d og 4d er så virkelig matematiske abstraktioner, der bruges til modellering af ethvert fænomen, der har flere sanser af orden. Når de anvendes til fysik, kan de ses som tre rumligt opregnede vektorer og en relativ-tid relativistisk vektor. Med strengteori kunne der være flere mere komprimerede fysiske dimensioner, som er så små, at vi ikke kan opdage dem. Der er begrebet en tesseract eller hypercube, der bærer den samme relation til en terning, som en terning gør til en firkant. En faktisk tesserakt ville ikke være mulig at konstruere med vores 3d-kroppe, men vi kan bygge en 3d-gengivelse af den eller tegne en 3d-gengivelse af den.
“Den fjerde dimension kan henvise til tiden som en anden dimension sammen med længde, bredde og dybde. Denne idé om tid som en fjerde dimension tilskrives normalt den” teori om særlig relativitet “, som blev foreslået i 1905 Den tyske fysiker Albert Einstein (1879-1955). Idéen om, at tiden er en dimension, går imidlertid tilbage til det nittende århundrede, som vi ser i romanen The Time Machine (1895) af den britiske forfatter HG Wells (1866-1946), hvor en videnskabsmand opfinder en maskine, der lader ham rejse til forskellige epoker, inklusive fremtiden. Cubisterne vidste måske ikke om Einsteins teori, men var opmærksomme på populær idé om tidsrejser. De forstod også ikke-euklidisk geometri, som kunstnerne Albert Gleizes og Jean Metzinger diskuterede i deres bog kubisme (1912). Der nævner de den tyske matematiker Georg Riemann (1826-1866), der udviklede hypercube.
Samtidighed i kubisme var en måde for at illustrere kunstnerne “forståelse af den fjerde dimension. I denne forstand vedrører den fjerde dimension, hvordan to slags opfattelse fungerer sammen, når vi interagerer med objekter eller mennesker i rummet. Det vil sige at vide ting i realtid, vi skal bringe vores minder fra fortiden ind i nutiden. For eksempel når vi sætter os ned, ser vi ikke på stolen, når vi sænker os ned på den. Vi antager, at stolen stadig vil være der, når vores bund rammer sædet.
En anden definition af “den fjerde dimension” er selve opfattelsen (bevidsthed) eller følelse (sensation). Kunstnere og forfattere betragter ofte den fjerde dimension som sindets liv. – Definition af kunsthistorie: Den fjerde dimension
Jeg har tænkt på følelse eller bevidsthed som en femte dimension, der indkapsler de andre fire. I fysik kollapses denne dimension til et enkelt punkt som “observatør” eller “referenceramme”. Efter min mening ( Multisense Realism ) overskrider denne femte dimension faktisk selve dimensionaliteten. MSR foreslår, at subjektivitet og objektivitet er områder langs en dybere kontinuitet af sans og sansskabelse. Selv forestillingen om selve dimensionen er kun en sansefremstillende ramme, der overskrides af direkte fornemmelse og erfaring. Vi kan beskrive ting som smag og farver for hinanden, men de kan ikke repræsenteres kvantitativt.
Hvis der er dimensioner i menneskets privatliv, er de ikke så klare som de første fire, men kan groft betragtes som 5 Følsomhed (smerte, glæde over tid), 6. Følelse (følelser af følsomhed), 7. Tanke (ideer, der løsner sig fra direkte oplevelse), 8. Værdi (tanker, følelser og fornemmelser, der ændrer adfærd). Disse vil blive føjet til de tre almindelige dimensioner, der bruges til at måle offentlige organer, men disse dimensioner (længde, bredde, dybde) er kun overfladedimensioner, gennem hvilke private oplevelser offentliggøres. Intet “lever” i offentlige organer, det ligner mere et teater for mekanikken til vedholdenhed og interaktion mellem mange erfaringslag på mange niveauer af relativ privatlivets fred.
Svar
Vi kan let forstå 1. til 3. dimension som rumlig, men den fjerde er lidt mere kompliceret. Derefter går det helt ud af vores evne til at forstå det. Da du spørger om de første 4, holder jeg fast ved dem.
Lad os først starte med nul-dimensionen. Dette er bare et punkt i rummet. Derefter begynder vi at tilføje dimensioner. Først, vi introducerer 1 dimension ved at tilføje et andet punkt, der skaber en linje, der går gennem de 2 punkter. Derfor er den første dimension en linje. Nu for at tilføje en dimension starter vi et plan vinkelret på den linje, vi kalder den 1. dimension. Nu når der er et plan, vi kan kaste en uendelig mængde punkter på det plan for at skabe en form, men denne form har kun et areal og ikke noget volumen. Lad os sige, at vi sætter 2 punkter vinkelret på linjen for at danne en firkant.
For at komme til 3. skal vi tilføje volumen til denne form på 2D-planet. Tilføj punkter i rummet vinkelret på 2D-planet, og forbind dem. Så lad os tilføje 4 punkter i det åbne rum over vores firkant og danne en terning. Holder vi mig hidtil? Det er her, det bliver sværere at forstå.
Vi definerer i øjeblikket den 4. dimension som tid, fordi tiden påvirker alt, hvad vi ved, men tiden forårsager ikke bare alder. Det fungerer som ledigt rum omkring vores 3. dimension, som vi ikke rigtig kan forstå, fordi vi ikke kan se, høre, lugte, smage eller røre ved det.
Her forklares Niel Degrass Tysons forklaring:
For at opsummere hans beskrivelse kan vi tænk på at bruge den 4. dimension som en måde at teleportere eller endda tidsrejser på. Den 4. dimension er i det væsentlige rum vinkelret på et 3-dimensionelt plan. Men at være 3 rumlige dimensionelle væsener. Vi kan ikke forstå, hvordan det ville se ud.
For en anden letforståelig forklaring vil jeg bede dig om at læse Flatland af Edwin Abbott Abbott. Der er også en film, hvis du ikke vil læse bogen.