El espacio en sí es 3D con tres ejes perpendiculares entre sí, entonces, ¿cómo podemos incluir el tiempo como otro D que debería ser perpendicular?

En primer lugar, teórica y matemáticamente tiene sentido.

Las matemáticas saben cómo lidiar con el espacio en n dimensiones. No te preocupes por eso, tienen a los médicos cubiertos.

Sin embargo, es posible que no pueda representarse a sí mismo en una 4ta dimensión, precisamente porque vive solo en tres dimensiones. Este libro, Flatland, es un gran ejemplo de cómo un observador en un espacio de dimensión n apenas puede entender un objeto de un espacio de dimensión ( n + 1) que entra en el suyo. Es lo mismo para nosotros. Nuestras mentes no están hechas para comprender y calcular las 4tas dimensiones.

El cubo, la estructura “básica” de nuestro espacio 3D, se convierte en un hipercubo en un espacio 4D. Hay muchas fotos como esta en Internet:

Tratando de explicar cómo se ve un hipercubo.

¿Sabes cómo puedes dibujar un cubo en un papel y entender que es un cubo? Es porque estás acostumbrado al cubo y has puesto la dimensión extra que falta en el espacio 2D con otros datos.

Las imágenes del hipercubo están hechas en 2D. Estas 2 dimensiones faltan. Tal vez una construcción 3D podría ayudar, y poner la perspectiva hacia adelante (llamada ana ) y hacia atrás (llamada kata ) del cubo de otra manera (colores, por ejemplo) también podría ayudar.

El espacio en sí es 3D con tres ejes perpendiculares entre sí, entonces, ¿cómo podemos incluir el tiempo como otro D que debería ser perpendicular?

Simplemente haciéndolo. Es un modelo matemático. Podemos definir nuestros modelos de la forma que deseemos.

Escuché sobre la tela del espacio-tiempo, pero la tela es bidimensional en imágenes, así que explique.

Los humanos no pueden visualizar directamente los espacios de 4 dimensiones. Eso no significa que no existan o no puedan existir. Recurrimos a imágenes simplificadas para representar espacios de dimensiones superiores. Estas son meras ayudas visuales para representar una idea e invocar la intuición. No pretenden ser representaciones perfectas.

Y también explique los hechos interesantes sobre ese tejido de espacio-tiempo.

Es posible que desee leer esto: Espacio-tiempo – Wikipedia.