На протяжении многих лет четырехмерное пространство вызывает интерес и воображение ученых и философов. В настоящее время, с развитием научных технологий, мы можем начать понимать эту концепцию глубже. В этой статье мы рассмотрим, что такое четырехмерное пространство, как оно связано с нашей реальностью, какие увлекательные возможности оно предоставляет, и как его видит современный искусственный интеллект Kandinsky 2.1.
Что же это такое ваше "4D"?
Разберем измерения на примере куба
Для начала, возьмем отрезок. Именно так будет выглядеть куб в одномерном. Он не имеет ни ширины, ни высоты. Гипотетически, все существа, живущие в этом пространстве, могут двигаться лишь по длине(ось Х) и видят мир в нульмерном пространстве.
А теперь клонируем этот отрезок и соединяем вершины. Получаем двухмерное пространство, имеющее длину и высоту. Проще говоря, квадрат. Теперь же, все существа, живущие в этом пространстве, могут двигаться по длине и высоте(оси X,Y), а также видят мир в одномерном пространстве.
Наконец представим трехмерное пространство, в котором мы живём. Снова клонируем и соединяем вершины. У нас получился куб, имеющий длину, высоту и ширину(оси X,Y,Z). Мы, как и все существа на земле, можем двигаться по всем трём осям. Но видим мир лишь в двухмерном пространстве.
И наше главное блюдо - четырехмерное пространство. Возьмем наше трехмерное пространство, клонируем его и соединим вершины. Получаем фигуру, которая называется "Тессеракт"(гиперкуб). Соответсвенно, все существа, живущие в этом пространстве, помогут двигаться по 4 осям(X,Y,Z,V) и видят мир в трехмерном пространстве.
Как же мы различаем куб от квадрата своим двухмерным зрением?
Мы различаем двухмерные и трехмерные фигуры благодаря своей восприимчивости к глубине и перспективе. Глубина и перспектива - это эффекты, которые происходят, когда объекты находятся на разных расстояниях от нашего глаза и находятся в различных плоскостях.
Когда мы смотрим на двухмерное изображение, такое как рисунок или фотографию, все объекты находятся на одной плоскости, и не имеют глубины. Наш мозг распознает эту плоскость и воспринимает изображение как двухмерное.
В трехмерных фигурах, таких как куб или сфера, объекты имеют глубину и перспективу. Наш мозг распознает различия в глубине и форме, что позволяет нам видеть их как трехмерные объекты.
Наше зрение также использует стереоскопический эффект, чтобы определить глубину. Это происходит, когда наши глаза смотрят на объект из разных углов. Мозг сливает два изображения, полученные от каждого глаза, чтобы создать единственное трехмерное изображение.
Таким образом, наша способность различать двухмерные и трехмерные фигуры основана на многих сложных процессах в нашем зрительном восприятии, включая глубину, перспективу и стереоскопический эффект.
Например, смотря на куб под определенным углом, мы никак не поймём куб это или квадрат. Но как только он начинает вращаться, наш мозг сразу определяет фигуру.
И все же, на что был бы способен человек, находясь в четырёхмерном пространстве?
Давайте же разберём, что человек мог бы делать в четырехмерном пространстве. Это понятие может показаться несколько абстрактным и теоретическим, поскольку четырехмерное пространство - это математическая концепция, которая находится за пределами нашего восприятия и опыта.
Однако, если мы предположим, что человек может взаимодействовать с четырехмерным пространством, то мы могли бы делать следующее:
-
Путешествовать во времени: Четвертое измерение включает время, поэтому в четырехмерном пространстве можно перемещаться в прошлое или будущее. В теории, если бы человек мог двигаться в четырехмерном пространстве, он мог бы изменять историю или предсказывать будущее.
Промт: Путешествие сквозь время: исследование четырехмерного пространства -
Изменять форму и положение объектов: В четырехмерном пространстве объекты могут иметь различные формы и положения, которые не могут быть восприняты в нашем трехмерном мире. Человек мог бы использовать эти возможности, чтобы создавать уникальные формы объектов или переносить их в другие места.
Промт: Изменение формы и положения объектов: исследование четырехмерного пространства -
Исследовать геометрию: В четырехмерном пространстве геометрия выглядит совершенно иначе, чем в нашем трехмерном мире. Например, существуют другие виды симметрии и другие принципы, которые определяют отношения между объектами. Человек мог бы исследовать эти концепции и создавать новые формы геометрии.
Промт: наука в четырехмерном пространстве -
Работать с более сложными данными: В четырехмерном пространстве можно работать с более сложными данными, такими как временные ряды, что может быть полезно для прогнозирования будущих событий или анализа прошлых.
Промт: database in fourth dimension -
Создавать новые виды искусства: Четырехмерное пространство может стать новым полем для творческой деятельности. Человек мог бы создавать новые виды искусства, которые используют четырехмерное пространство, например, анимацию или виртуальную реальность.
Промт: art in fourth dimension
Подведём итоги
В заключение, четырехмерное пространство - это уникальная математическая концепция, которая открывает новые возможности для понимания мира вокруг нас. Хотя мы не можем физически взаимодействовать с четырехмерным пространством, идеи, которые оно подразумевает, имеют широкое применение в научных и инженерных областях, таких как физика, математика, компьютерное моделирование, инженерия и дизайн.
Наше понимание четырехмерного пространства продолжает развиваться, и новые идеи продолжают появляться, расширяя нашу концепцию о том, что возможно в мире за пределами нашего трехмерного восприятия. Четырехмерное пространство может помочь нам лучше понять многие явления в физике и природе, а также открыть новые возможности для нашего творчества и развития.
В итоге, четырехмерное пространство - это не только математическая концепция, но и вдохновение для нашего ума, показывающее, что возможностей гораздо больше, чем мы можем представить себе в нашем ограниченном мире трех измерений.
Комментарии (24)
RigidStyle
09.04.2023 09:37+8Я не согласен с таким методом построения "мерности". Во первых, во втором измерении можно провести сколько угодно первых, и не только параллельных друг другу, но под разными углами и т.д. Они будут пересекаться и т.д. То-есть второе измерение - это не две линии, это плоскость. Аналогично третье - это не куб с двумя параллельными плоскостями, это объем.
Отсюда четвертое - это не два параллельных себе куба. Это бред. Мы просто пытаемся упростить четвертое, что бы впихнуть его в наш ограниченный мозг. Но это по сути то же самое, что пытаться понять второе через два параллельных отрезка. Да, это частный случай второго, но далеко не единственный. И он не определяет второе измерение целиком.
Плюс что стоит учитывать ,что во втором измерении линии могут быть разные по размеру. И в добавок они могут быть кривыми (кривыми на плоскости). А в третьем могут быть кривые поверхности. И это все тоже часть измерения. А еще эти поверхности в третьем, как и линии во втором, могут пересекаться. И это тоже все относиться к третьему измерению.
То-есть формулирую.
Первое измерение - это длина. Второе - это площадь. Третье - это объем, четвертое, это скорей мультивселенная, чем время (множество третьих, причем разных третьих, кривых, прямых, параллельных, ортогональных и т.д.). Так как два третьих измерения в разный момент времени - это два параллельных куба. Частный случай. Так как, как мы помним, в третьем мы можем сделать не только плоскость, но и поверхность, и множество кривых объемных линий и т.д. Да, мы можем определить каждую точку (точка - это нулевое измерение, если мы помним) на поверхности через три координаты. Но три координаты не характеризуют объект.
Аналогично и с четвертым. Мы можем определить координату в нем через какое то измерение (и может быть это измерение и будет время), но как мы помним в третьем мы определяем точку, а не плоскость через эти самые координаты. То-есть нулевое измерение. А массив нулевых уже дает нам право построить поверхность или объем. Но тем не менее это все еще точки. Отсюда в четвертом мы не третье можем определить. Но определив две точки в четвертом (точки, а не третьи измерения), мы можем что то измерить (например, какую то протяженность величины). Отсюда в четвертом время - это скорей "метры" в третьем, которыми мы можем измерить площадь поверхности или длину линии, но не само измерение. И то не факт что величина измерения протяженности - это именно время. Но скорей всего таки время, так как оно завязано через теорию относителности на третье.Аналогично как в первом измерении тоже существует расстояние между точками, которое мы можем сократить через второе измерение (нарисовав кривую), так и в четвертом мы можем искривить пространство-время, сократив "расстояние времени" (достигнув околосветовой скорости).
Но учитывая это, стоит учесть, что в четвертом есть не только координата времени, но и координата скорости, раз они связаны. И вот тут становиться понятно, что про четвертое люди не знают почти ничего, кроме частного случая в виде двух параллельных кубов. Ведь когда говорят о четвертом, говорят ТОЛЬКО о времени. Забывая о скорости, о гравитации (которая тоже влияет на время) и т.д.
P.S. Каринки в посте не имеют ничего общего с четвертым измерением, как и тессаракт, и скорей сбивают с толку, давая ложное представление о четвертом измерении.
Вообще ИМХО представить четвертое человеческим мозгом нельзя. Можно только описать, но не представить. Даже если допустить что ИИ способен именно представить четвертое измерение, то он все равно не сможет его "показать" людям. Это примерно как пытаться "показать" вкус или звук. Можно его описать, но не услышать или почувствовать. Так и тут, мы можем описать четвертое, но не представить.
Daddy_Cool
09.04.2023 09:37У Лю Цысиня в "Задаче трех тел" про четвертое измерение очень интересно написано (художественно).
igrishaev
09.04.2023 09:37+2Зачем вы наделали этих бессмысленных картинок? Они что-то объясняют? Как-то соотносятся с тем, что написано?
lovermann
09.04.2023 09:37+1У меня вообще нет проблем представлять много-измерения.
Берём куб, придумываем ему возраст, четвёртое измерение, - это время, потом фигачим .. температуру! Вот, уже пятое. Потом помещаем его в барокамеру под давление - уже шестое. Потом его заряжаем статическим электричеством, - уже шестое. И так - до бесконечности. :)RigidStyle
09.04.2023 09:37Тут про "мерность пространства", а не про свойства объектов.
По вашей логике если оставить только температуру, то получим первое измерение. Но это будет не то же самое "первое измерение", что и пространство "первого уровня" (линия).
pda0
09.04.2023 09:37И все же, на что был бы способен человек, находясь в четырёхмерном пространстве?
Путешествовать во времени: Четвертое измерение включает время, поэтому в четырехмерном пространстве можно перемещаться в прошлое или будущее.
Нет. Мы и так находимся в четырёхмерном пространстве-времени. Во времени самостоятельно двигаться не можем. Только естественным способом.
С указанием именно "в четырёхмерном пространстве" никак не вяжется, что добавленное измерение мы обзываем временем.
mishkin79
09.04.2023 09:37Описывать пространство тремя векторами(измерениями) можно лишь в том случае когда время и гравитация относительно статичны для внешнего наблюдателя и только для удобства представления и расчётов. Давайте уж тогда ещё красный и зелёный туда засунем в случае с гиперкубом и будем что-нибудь добавлять когда грани будут пересекаться для внешнего наблюдателя, присваивая новые качества и пространства для "живущих внутри существ". Это так по научному) Без гравитации не будет круга, без времени - пространства, и т.д... Представьте что все частицы двигаются в одном(условно) направлении из некоторой точки и попробуйте смоделировать "3х мерное" пространство для наблюдателя который может перемещаться только по оси времени... Что с хабром?
Elena24Kov
09.04.2023 09:37Вы уж определитесь, четвёртое измерение имеет пространственную или временную интерпретацию, то есть ваши предположения 1 и 2 а-ля Нью Васюки по применению 4-го измерения - взаимоисключающие. Также можно упомянуть и полнее раскрыть возможность исчезновения объекта из 3х мерного пространства и его внезапное появление
Mircucio
09.04.2023 09:37Если 4е измерение это время то надо будет сильно сломать мышление чтобы понять как там перемещаться. Постмотрите на любой текст, он наполвину примерно состоит из глаголов, то есть наше мышление мыслит в категорях времени и что либо описать без этих категорий не получается, даже само Бытие и Существование имеют смысл только во времени. Поэтому выйдя в 4е измерение как описывать объекты? Они существуют или нет? Мы себе представляем что выйдя в 4е измерение наше внутренее время (и восприятие и наблюдение и мышление) будет так же продолжать течь, но это наверное не так, а значит наш рассудок не готов пока к таким путешествиям.
StanleyShilow
09.04.2023 09:37Ох и странный метод индуктивного сравнения мерности пространств. Утверждение, что мы видим двухмерный мир можно оспорить. Фотон двухмерная частица, то есть для нее на уровне 10ˆ-8 (вроде) одновременно может существоват только две оси. Это можно осознать наблюдая за лучем света и тенью, которую отбрасывает обьект. Но есть одно маленькое уточнение, мы не существовуем в пространстве 10ˆ-8 степени, скажем даже, что нас там вообще не существует (хотя это тоже отдельная спорная тема). Таким образом получается, что составные двухмерные элементы нашей вселенной, складываются в нечто намного большее, – в трехмерную конструкцию.
Вопрос трактовки слов "видеть" и "утверждать" стоит пояснить. Высказываение о том, что куб наблюдается нами, как квадрат не имеет ничего общего с объективным восприятием окуржаеющей нас действительности подобно тому, как глупо было бы называть слона столбом, хотя странно, теоретически слон это 4 столба с помещенной на них тушкой и хоботом. Здесь можно поговорить о типизации объектов и наследовании в окружающем нас мире. Если отдельный экземпляр слона включает в себя 4 столба, то сам он конечно им являються не будет, что является классической композицией. В примере с кубом можно сказать, что если от куба вам виден только один квадрат, то утверждение, что это квадрат не более увы ложно.
Правильно подмечено, что перспектива, как результат интерпретации нашего мозга, вляет ключевую роль в восприятии нашей реальности, но кто вам сказал, что это нельзя назвать трехмерным восприятием мира, и, более того, кто вам сказал, что руководствуясь таким же методом индуктивного сравнения, восприятие четырхмерного мира не будет основываться на каком-либо сопособе внутри нашего мозга (КОГДА-НИБУДЬ)?
Olorin111
09.04.2023 09:37У меня одного впечатление, что выводы, а возможно и всю статью сгенерировала нейросеть?
nUser123
Извините, где парадокс. И почему в качестве 4-го измерения именно время?
299792458
Наверное потому, что оно хоть и ограниченно, но доступно восприятию в отличии от свёрнутых.
agat000
время однонаправленно. Поэтому получим максимум 3,5 измерений. Где еще 0,5
светлого?Jetmanman
Движение во времени однонаправлено, про само временное пространство так сказать в принципе нельзя. На самом деле движение назад во времени не запрещено, главное, чтобы это не приводило к парадоксам, точнее чтобы все события произошедшие во времени оставались на своих местах. Т.е. если бы было событие, где человек из будущего прилетел в прошлое и что-то там сделал, то это событие должно было быть во временной линии в этот момент времени, т.е. оно не создано во временной линии, а просто там есть.