Hoe om te begrijpen andere dimensies

Een ruimtelijke krijt op een schoolbord . Ksenia Palimski / iStock / Getty Images

Als je problemen visualiseren dimensies dan de drie die deel uitmaken van onze ruimtelijke wereld, je bent niet alleen;driedimensionale wezens in het algemeen niet de mogelijkheid om waar te nemen in vier of meer dimensies.Toch is het mogelijk om hogere dimensies met behulp van extrapolatie oefeningen voorstellen.Zelfs met visualisatie aids, maar kan je verbeelden deze dimensies moeilijk.Als dat zo is, wees dankbaar bent u niet een van de wiskundigen en fysici die proberen voor te stellen 10 of meer van hen.

de driedimensionale Coördinatenstelsel

  • Je hoeft alleen maar een stuk papier om je te helpen de drie bekende dimensies van ruimte te begrijpen, maar er zijn online interactieve tutorials die het nog gemakkelijker te maken.Begin met twee punten, die geen van beide hebben dimensionaliteit, en sluit ze met een lijn - dat is de eerste dimensie.Trek een loodrechte lijn door het middelpunt van die ene, en u hebt een tweedimensionale tekening hebt gema

    akt.Naar de derde dimensie verbeelden, stel het trekken van een derde lijn door het papier;voor het gemak, tekenen loodrecht door het snijpunt van de andere twee lijnen.Dit geeft u een set van assen die u kunt gebruiken om de positie van een punt in een driedimensionale ruimte te beschrijven.

tijd als vierde dimensie

  • Wiskundigen noemen de assen van de drie-dimensionale coördinaten systeem dat u zojuist hebt gemaakt van de x, y en z-as, en ze gebruiken om de coördinaten op te geven.Objecten in de echte wereld positie veranderen echter en wiskundigen kunnen die beweging beschrijven door toevoeging van een vierde as - de as t - tijd duiden.Albert Einstein introduceerde het concept van de tijd als de vierde dimensie in de speciale relativiteitstheorie.Het is de afmeting van de ruimte-tijd continuüm waarin objecten bewegen en wijzigen, maar sommige natuurkundigen interessant mutaties waargenomen in de tijd als indicatoren van andere ruimtelijke dimensies.

een vierde ruimtelijke dimensie

  • Om de perceptie van hogere-dimensionale vormen te begrijpen, helpt het om terug te gaan het vel papier.Als een onzichtbare driedimensionaal vorm zoals een bol, bewogen door het papier en werd alleen zichtbaar indien aangeraakt papier, zou de ruimtelijke waarnemers een reeks van cirkels die groter en kleiner groeide zien.Een denkbeeldige tweedimensionale waarnemer op het papier zou minder indicatie van de ware aard van de bol hebben, in staat om slechts een lijn te veranderen lengte te zien.Op dezelfde wijze, vier-dimensionale figuren bewegen door driedimensionale ruimte produceren een reeks van drie-dimensionale vormen die grootte, positie en oriëntatie, en vijfdimensionale vormen nog meer cryptische handtekeningen verandering in de driedimensionale werkelijkheid.

10 Afmetingen en Counting

  • Het is niet mogelijk om vier-dimensionale vormen te tekenen, maar het is mogelijk om gedachte-experimenten om ze te visualiseren voeren.In vier dimensies, een driedimensionale kubus wordt een hyper-kubus, een soort opgerolde versie van de driedimensionale vorm.Wiskundigen Theodor Kaluza en Oskar Klein waren de eersten die een vierde ruimtelijke dimensie op basis van deze geometrie voorgesteld.Het idee werd ontwikkeld door wiskundigen Eugenio Calabi en Shing-Tung Yau, die zes-dimensionale vormen, genaamd Calabi-Yau vormen, die worden gemaakt als microscopisch kleine ruimte krullen in zichzelf beschreven.Deze vormen zijn essentieel in supersnaartheorie, dat is een belangrijke kandidaat voor een theorie van alles;samen met de drie dimensies van de ruimte en die van tijd, ze de 10 afmetingen die nodig zijn voor de wiskunde te werken.

Resources

  • Imagining de Tiende Dimension: Imagining de Tiende Dimension Video
222
0
1
Wetenschap