¿Cómo podemos imaginar la 4ta dimensión?

Primero tenemos que aclarar lo que queremos decir con la 4ta dimensión. Podría referirse al continuo espacio-tiempo de la 4ta dimensión de Einstein. Podemos imaginar que está bien, al menos las partes no reveladoras, porque, bueno, vivimos en él.

La otra idea es el espacio matemático de cuarta dimensión, en cuyo caso el tiempo se convierte en la quinta dimensión.

Abordaré lo último, porque considero que lo primero es trivial.

Imagine, si lo desea, cómo funciona su sistema visual para 3D. Tienes 2 ojos 3D con retinas 2D y un cerebro para reconstruir el 3D a partir de ellos.

Ahora, haz la transformación obvia. Tienes 2 ojos 4D con retinas 3D con un cerebro para reconstruir la escena 4D. Tenga en cuenta que su cerebro aún puede permanecer en 3D. Solo necesita estar conectado a estas retinas 4D, por lo que los nervios ópticos serán un poco más gruesos, etc., pero esos son detalles “sin importancia”.

Piense en cómo su cerebro reconstruiría esa escena. Intenta “ver” a través de esos ojos 4D tú mismo. Tienes que pensar muy bien sobre esto, pero si lo intentas lo suficiente, deberías poder vislumbrar cómo sería la visión 4d. Es decir, si su cerebro no explota primero.

Hacer esto me llevó inmediatamente a la idea de que, ignorando la física imposible por un momento, voltear su cuerpo 3D a la cuarta dimensión conduciría a la no contención de sus órganos. Ellos, junto con su sangre y todo, simplemente se deslizarían y derivarían por todas partes.

Los pobres de Flatlanders tendrían el mismo problema.

Considere un extraterrestre que vive en un mundo bidimensional, solo tiene x e y (una superficie plana). En ese mundo no hay una tercera dimensión (digamos altura). Las estructuras alienígenas son como, círculo o cuadrado, etc. En su mundo, construyen una casa (la casa consta de cuatro líneas para cuatro paredes), si alguien quiere entrar dentro de la habitación, entonces un lado de la pared o línea para abrir !

Considere, si una persona tridimensional (con altura o movimiento de dirección z) entra en la habitación, si la habitación está cerrada, como la persona 3D, tiene la capacidad de moverse en dirección z. Entonces, se mueve en la dirección z sin abrir una pared o línea 2D, puede entrar en ella. Al ver a una persona en 3D dentro de su habitación cerrada, la persona en 2D pregunta, “¿cómo entraste dentro de mi habitación cuando está cerrada?” La persona en 3D respondió: “Soy una persona en 3D, tengo una dimensión más llamada altura, así que me mudo la tercera dimensión, ¡puedo entrar a tu habitación sin abrirla! ”Pero una persona en 2D se confunde después de escuchar esto, ya que no podía sentir o imaginar lo mismo.

De la misma manera, si nosotros (3D) estamos dentro de una habitación cerrada y una persona 4D entró. Luego le preguntaremos así: “Cerré la habitación antes de su entrada, ¿cómo entró?” Entonces su respuesta sería, “¿antes significa qué?” Porque es una persona 4D, por lo que puede viajar en el tiempo, ¡para que no tenga diferencias de antes y después!

Espero que pueda arrojar algo de luz sobre la imaginación 4D.

No podemos imaginar una cuarta dimensión.

Tal como están las cosas, solo hemos podido observar 3 dimensiones espaciales. No hay evidencia de que existan otras dimensiones espaciales.

En cuanto a por qué esto debería ser, nada puede existir en menos de 3 dimensiones y no habría forma de que la materia ocupe más dimensiones sin que tales dimensiones ya estén contenidas dentro de las 3 dimensiones. El único argumento racional en contra de esto sería que el cerebro humano aún no ha evolucionado para percibir cómo pueden existir tales dimensiones adicionales fuera de las 3 dimensiones observables, cuyo argumento sería especulativo en el mejor de los casos.

Albert Einstein caracterizó el tiempo como una cuarta dimensión. Sin embargo, el tiempo no se puede observar y es muy probable que sea simplemente una noción humana (¡aunque sea una noción muy útil!).

He leído con interés “Una breve historia del tiempo”. En mi opinión, es poco probable que las teorías que postulan dimensiones adicionales sean válidas y aún no se han evidenciado. Cualquiera puede establecer una construcción matemática con cantidades arbitrarias de dimensiones espaciales (más allá de las 3 que observamos) pero las matemáticas no evidencian ni prueban la realidad. En mi opinión, la razón por la cual la teoría de cuerdas y otras teorías parecidas son tan difíciles de comprender es que son construcciones matemáticas (en este momento) únicamente. Si se supone que una dimensión adicional está oculta en virtud de estar demasiado apretada, entonces la intersección de 3 líneas imaginarias de grosor infinitesimal pasará a través de la dimensión oculta y colapsará su existencia como una dimensión adicional (ver discusión relacionada TEORÍAS DE LA BRANE: LISA RANDALL) .

No he encontrado ninguna explicación de por qué el espacio y el tiempo no existirían en estas dimensiones extra conjeturadas. En ausencia de evidencia real, solo se pueden imaginar dimensiones adicionales y, como tal, sería más racional imaginar que el espacio existe en otra dimensión en virtud del hecho de que sin tener espacio para que algo ocupe, dicha dimensión no puede ser ocupada.

El problema es que cuando imaginamos, imaginamos en dimensiones espaciales, es decir, imaginamos un objeto en algún lugar específico; No en un momento específico. Imaginamos que los objetos son permanentes.

Tenga en cuenta que la cuarta dimensión es la única dimensión temporal. No tratamos (psicológicamente) el tiempo como una dimensión para moverse, como tratamos las 3 dimensiones espaciales. Por lo tanto, combinar la representación mental del tiempo y el espacio es un problema con el que los físicos han estado luchando desde la teoría especial de la relatividad.

La única forma en que sé imaginar el espacio-tiempo en 4 dimensiones es reducirlo a 2 dimensiones (que se pueden trazar en un gráfico XY): una de espacio y otra de tiempo. Ahora, la velocidad de cualquier objeto a través de este espacio-tiempo es constante: si aumenta su movimiento a través del espacio, disminuye su movimiento a través del tiempo (y viceversa).
Esto realmente sucede, lo que lleva al interesante fenómeno de la dilatación relativa del tiempo.

Respuesta Like-a-Boss:

Solo considera 5 dimensiones y toma un corte.

Respuesta útil:

En lo que respecta a la relatividad especial, las cuatro dimensiones involucradas son tres de espacio y una de tiempo. El cerebro humano no tiene problemas para comprender las tres dimensiones espaciales. Solo piense en la cuarta dimensión (temporal) como un reloj atado a cada punto en el espacio 3D. El valor de la cuarta dimensión (es decir, el tiempo leído en la esfera del reloj) en cada punto de este espacio completaría el conjunto de 1 + 3 dimensiones.

Considere 4 dimensiones espaciales.

Puede tener una cuarta dimensión pequeña o grande.

Si es pequeño: piense en una dimensión extra enroscada dentro (una o más de) nuestras tres dimensiones regulares. Al igual que el ejemplo del andador de cuerda versus el insecto en la cuerda, el primero tiene acceso a una dimensión mientras que el segundo tiene dos.

Si es grande: piense en varias copias del mundo 3D normal. O piense en una serie de mundos 3D, a lo largo de un ‘tubo’. Esto es similar a la 4ta dimensión que es el tiempo.

Te digo un ejemplo muy simple para entender esto … Supón que estás sentado en un parque en un banco específico. Luego, supongamos que sus coordenadas dimensionales (x, y, z) provienen de alguna referencia. Después de que usted se fue, otro tipo se sentó en el mismo banco, por lo tanto, tenía la misma coordenada. Después de que se fue. posición en el parque.

La respuesta será la misma (x, y, z), lo que implica que usted estaba en su regazo o que lo superpuso de alguna manera. Esto no tiene ningún sentido.
Es por eso que se usa otra dimensión como tiempo. Ahora su posición era (x, y, z, t1) y la posición de ese tipo era (x, y, z, t2)

Un método sobre el que había leído recientemente era utilizar la intensidad del color para representar la 4ta dimensión. Entonces, imaginando una función 4D, puede pensar en una superficie en 3 dimensiones y la magnitud de la 4ta dimensión como representada por un tono o una sombra de un color.

Esto me ha ayudado un par de veces a visualizar ciertos tipos de datos.

Piense que cuando dibuja un gráfico en papel, realmente no puede representar el eje z cuando dibuja el gráfico xy básico.

Nuestra mente es lo mismo.

Necesitamos asumir que una de las dimensiones es constante.

Clásicamente, el tiempo se considera la cuarta dimensión, se puede decir que superponiendo todas las observaciones que ocurren cada segundo … entonces obtienes la cuarta dimensión.

Consulte los libros de Stephen Hawking, los conceptos básicos de la teoría de cuerdas se explican utilizando tales tramas.

Mientras que la cuarta dimensión es el tiempo, su geometría euclidiana es diferente. Busque tesseract para tener una idea.