Beste svaret
Hva er 1d, 2d, 3d og 4d? Hvordan blir det lett forstått av en nybegynner?
De tre første dimensjonene er relativt greie i vår vanlige opplevelse av geometri.
- Lengde / avstand: En dimensjonal geometri vil være begrenset til punkter på en linje. Tommer, meter, skill mellom nærmere eller lenger osv. Er mål på avstand eller lengde.
- Bredde / område: To dimensjonale geometrier uttrykkes som flate plan som har lengde og bredde, men ingen dybde. En skygge er et eksempel på et todimensjonalt utseende. 2d-former måles vanligvis i kvadratiske enheter, for eksempel cm ^ 2 eller andre som hektar.
- Dybde / volum: Tre dimensjonale geometrier legger til dimensjonen på dybde eller høyde slik at de beskriver gjenstander med volum. Volum skal ikke forveksles med vekt, da to gjenstander kan være like volum, men den ene kan være mye tyngre enn den andre. En liter kvikksølv er mye tyngre enn en liter melk. 3d-mål inkluderer kubiske enheter cm ^ 3, halvlitere, kvart, spiseskjeer og liter.
Som mange mennesker vokste jeg opp og tenkte på tid som «den fjerde dimensjonen». Dette er en oppfatning som kan sies å gå tilbake før Einstein, ettersom fysikere allerede hadde representert tid i formler som en endimensjonal variabel, t.
Tidslinjen, som tallinjen, er en akse av suksessive punkter, men i motsetning til en linjal vedvarer ikke dimensjonen som en klokke måler i vår umiddelbare opplevelse. I stedet tenker vi på tidsstrømmer eller tidslinjer som beveger seg i en lineær sekvens som enn ikke kan sees samtidig som romlige steder kan være. Vi utleder tidens gang ved å føre poster og enheter som tidtakere, klokker og kalendere som bruker enheter som år, timer, minutter og sekunder.
- 4. Romtid / Gravity : Etter Einstein ble tidsbegrepet uløselig knyttet til rommet, noe som resulterte i romtid. Romtid er en logisk konsekvens av lysets hastighet for alle observatører, og tyngdekraften kan oppfattes som forvrengninger i det kontinuumet av universell offentlig måling. Jordens tyngdekraft er for eksempel ikke en kraft som trekker gjenstander gjennom det tomme rommet, men et trekk ved romlige og tidsmessige forhold: en konsekvens av hvordan bevegelse og lysets hastighet defineres og oversettes i forskjellige referanserammer. (Se Lorentz transformasjon )
Dette utdraget forklarer Einsteins forståelse:
Fysikkens lover og hastigheten på lys må være det samme for alle observatører som beveger seg jevnt, uavhengig av deres relative bevegelsestilstand. For at dette skal være sant, kan ikke rom og tid lenger være uavhengige. Snarere blir de «konvertert» til hverandre på en slik måte at de holder lysets hastighet konstant for alle observatører. (Dette er grunnen til at gjenstander i bevegelse ser ut til å krympe, slik FitzGerald og Lorentz mistenker, og hvorfor bevegelige observatører kan måle tiden annerledes, som spekulert av Poincaré.) Rom og tid er relative (dvs. de er avhengige av bevegelsen til observatøren som måler dem) – og lys er mer grunnleggende enn noen av dem. Dette er grunnlaget for Einsteins teori om spesiell relativitetsteori («spesiell» refererer til begrensningen til ensartet bevegelse).
Einstein fullførte imidlertid ikke helt jobben. I motsetning til hva mange tror, gjorde han ikke trekker konklusjonen om at rom og tid kan sees på som komponenter i et enkelt firedimensjonalt romtidsstoff. Den innsikten kom fra Hermann Minkowski (1864-1909), som kunngjorde det i et kollokvium fra 1908 med de dramatiske ordene: «Fremover er rommet for seg selv, og tiden for seg selv, dømt til å falme bort i bare skygger, og bare en slags forening av de to vil bevare en uavhengig virkelighet …
Einstein avviste opprinnelig Minkowskis firedimensjonale tolkning av hans teori som «overflødig lærdom» (Abraham Pais, Subtile is the Lord … 1982). Til sin kreditt ombestemte han seg imidlertid raskt. Rommetidens språk (teknisk kjent som tensormatematikk) viste seg å være viktig i avledet sin teori om generell relativitet.
Fysikken i romtiden kan imidlertid betraktes atskilt fra en tidsmodell, som ikke er så mye en fjerde dimensjon som den ville være en n + 1 dimensjon, hvor n er hvilken som helst dimensjon av rommet. En tegneserie kan være todimensjonal, men den har en begynnelse, midt og slutt, slik at tegneserietiden i stedet for en fjerde dimensjon bare er en tredje eller 2 + 1 dimensjon.Det kan til slutt være mer riktig å tenke på tid eller erfaring som den primære dimensjonen som ikke bare alle andre dimensjoner, men selve dimensjonaliteten er vert for.
Konseptene 1d, 2d, 3d og 4d er da egentlig matematiske abstraksjoner som brukes i modellering av ethvert fenomen som har flere sanser av orden. Når de brukes på fysikk, kan de bli sett på som tre romlige tallbare vektorer og en relativ tid relativistisk vektor. Med strengteori kan det være flere kompakterte fysiske dimensjoner som er så små at vi ikke kan oppdage dem. Det er konseptet med en tesserakt eller hyperkube som har samme forhold til en kube som en kube gjør til en firkant. En faktisk tesserakt ville ikke være mulig å konstruere med våre 3d-kropper, men vi kan bygge en 3d-representasjon av den, eller tegne en 3d-representasjon av den.
«The Fourth Dimension kan referere til tiden som en annen dimensjon, sammen med lengde, bredde og dybde. Denne ideen om tid som en fjerde dimensjon tilskrives vanligvis» Theory of Special Relativity «foreslått i 1905 av Den tyske fysikeren Albert Einstein (1879-1955). Imidlertid går ideen om at tiden er en dimensjon tilbake til det nittende århundre, som vi ser i romanen The Time Machine (1895) av den britiske forfatteren HG Wells (1866-1946), hvor en forsker oppfinner en maskin som lar ham reise til forskjellige epoker, inkludert fremtiden. Kubistene visste kanskje ikke om Einsteins teori, men var klar over populær idé om tidsreiser. De forsto også ikke-euklidisk geometri, som kunstnerne Albert Gleizes og Jean Metzinger diskuterte i boka kubisme (1912). Der nevner de den tyske matematikeren Georg Riemann (1826-1866) som utviklet hypercube.
Samtidighet i kubisme var en måte for å illustrere kunstnerne «forståelse av den fjerde dimensjonen. I denne forstand handler den fjerde dimensjonen om hvordan to slags oppfatning fungerer sammen når vi samhandler med objekter eller mennesker i rommet. Det vil si å vite ting i sanntid, vi må ta med minner fra fortiden til nåtiden. For eksempel når vi setter oss ned, ser vi ikke på stolen når vi senker oss ned på den. Vi antar at stolen fortsatt vil være der når bunnen vår treffer setet.
En annen definisjon for «den fjerde dimensjonen» er selve handlingen med å oppfatte (bevissthet) eller følelse (sensasjon). Kunstnere og forfattere tenker ofte på den fjerde dimensjonen som sinnets liv. – Definisjon av kunsthistorie: Den fjerde dimensjonen
Jeg har tenkt på følelse eller bevissthet som en femte dimensjon som innkapsler de andre fire. I fysikk er denne dimensjonen kollapset til et enkelt punkt som «observatør» eller «referanseramme». Etter mitt syn ( Multisense Realism ), overskrider denne femte dimensjonen faktisk selve dimensjonaliteten. MSR foreslår at subjektivitet og objektivitet er områder langs et dypere kontinuum av sans og sans. Selv forestillingen om selve dimensjonen er bare et sansefremmende rammeverk som overskrides av direkte sensasjon og erfaring. Vi kan beskrive ting som smaker og farger for hverandre, men de kan ikke representeres kvantitativt.
Hvis det er dimensjoner til menneskets privatliv, er de ikke så tydelige som de fire første, men kan grovt sett betraktes som 5 Følsomhet (smerte, glede over tid), 6. Følelser (følelser om følsomhet), 7. Tanke (ideer som løsner fra direkte erfaring), 8. Verdi (Tanker, følelser og følelser som endrer atferd). Disse vil bli lagt til de tre vanlige dimensjonene som brukes til å måle offentlige organer, men disse dimensjonene (lengde, bredde, dybde) er bare overflatedimensjoner som private opplevelser blir offentliggjort gjennom. Ingenting «lever» i offentlige organer, det er mer som et teater for mekanikken til utholdenhet og samhandling mellom mange lag med erfaring på mange nivåer av relativt privatliv.
Svar
Vi kan lett forstå 1. til 3. dimensjon som romlig, men den fjerde er litt mer komplisert. Etter det går det helt ut av vår evne til å forstå det. Siden du spør om de første 4, holder jeg meg til disse.
Først skal vi begynne med nulldimensjonen. Dette er bare et punkt i rommet. Så begynner vi å legge til dimensjoner. Først, vi introduserer 1 dimensjon ved å legge til et annet punkt og skape en linje som går gjennom de 2 punktene. Derfor er den første dimensjonen en linje. Nå for å legge til en dimensjon starter vi et plan vinkelrett på linjen vi kaller den første dimensjonen. Nå som der, et plan, kan vi kaste uendelig mange poeng på det planet for å lage en form, men denne formen har bare et område og ikke noe volum. For dette eksemplet, la oss si at vi setter 2 poeng vinkelrett fra linjen for å danne en firkant.
For å komme til 3. må vi legge volum til denne formen på 2D-planet. Legg til punkter i rommet vinkelrett på 2D-planet og koble dem. Så la oss legge til 4 poeng i det åpne rommet over firkanten vår og danne en kube. Stikker jeg med meg så langt? Det er her det blir vanskeligere å forstå.
Vi definerer for tiden den 4. dimensjonen som tid fordi tiden påvirker alt vi vet, men tiden forårsaker ikke bare alder. Det fungerer som ledig plass rundt vår tredje dimensjon som vi ikke virkelig kan forstå fordi vi ikke kan se, høre, lukte, smake eller berøre den.
Her forklarer Niel Degrass Tyson:
For å oppsummere beskrivelsen hans, kan vi tenk å bruke 4. dimensjon som en måte å teleportere eller til og med tidsreiser. Den fjerde dimensjonen er i det vesentlige rom vinkelrett på et tredimensjonalt plan. Men å være 3 romdimensjonale vesener. Vi kan ikke forstå hvordan det ville se ut.
For en annen lett forståelig forklaring, vil jeg be deg om å lese Flatland av Edwin Abbott Abbott. Det er også en film hvis du ikke vil lese boka.