X次元と(X+1)次元の移動について
注意1)明日から文系に戻ります。w
注意2)こちらの記事の次元の定義は、私が考えたものではありません。既にある定義をご紹介している記事になります。(3.13追記)
注意3)私の専門は英語教育なので、こちらの分野に詳しい方(複数名)にこの記事を読んでいただき、論として矛盾が生じていないことを確認いただきました。
【次元の考え方が、あまりにも斬新だったので、シェアします!】
平面は2次元、私達の世界は3次元ですね。
「4次元の世界が存在すると仮定する。4次元空間は、時間軸ではない4つ目の軸をもつ空間と仮定する。我々の住む世界の3次元のボールを、4次元空間に送り込んだとしたら、4次元の世界の人にはどのように見えるか?」
【答え】
「見えない。三次元の世界には、四次元の世界で必要な4つ目の軸が存在しないので、(私達は四つ目の軸がある世界を想像できないのですが)四次元の世界の人には認識できない。つまり、見えない。」
では、順番に考えていきましょう。
※ヒント:二次元の円を三次元の世界に送ったら、どのように見えるのか?
答え「見えない。二次元の世界には三次元の世界で必要な高さが存在しないので、(私達は高さが0の世界を想像するのが難しいのですが)三次元の世界の人には認識できない。つまり、見えない。」
では、もう少し考えてみましょう。
次のクイズ:三次元のボールを平面の二次元の世界に送って、通り抜けさせたら、どのように見えるのか?
三次元のボールを二次元の世界に送ったら?
①2次元の世界に、急に点が表れて少しずつ大きくなっていく。
②球の赤道を通過する時に、一番大きな円になる。
(球の赤道は、球の一番太いところです。)
③段々小さな円になり、最後は点になって消える。
答え「ボールの断面図が順番に現れる」
(縦、横の二方向の平面だけ、見ることができる。)
ここで、一次元上げていきます。
※クイズ:四次元のボールを三次元の世界(三次元空間)の人に送ったら、どのように見えるのか?
答え 「ボールが現れて消えていく様子が見える」
(縦、横、高さの3方向の球を見ることができる。四次元空間での断面図は球。四次元空間の球にあたる形は私達には想像できませんが、その断面図が私たちが認識できる球であることは分かっている。)
「何もない→一瞬だけ点→すごく小さな球→少しずつ大きな球になる→一番大きな球→少しずつ小さな球になる→すごく小さな球→一瞬だけ点→消える」
【感想】
見えないものを概念的に理解するというのは、私にとって非常に難しかったです。特に軸を増やした4次元空間が、全く理解がついていかないのですが、何とか頑張ってくらいつきました。説明できていますでしょうか?
最新の研究によると、11次元まで存在するのではないかと言われています。頭がショートしそうですね。
【注意】
かなり説明は簡略化しています。どのような角度で通すのか等をしっかり条件付けしなければいけないと思いますが、省略しています。
【提案】
一部の理系の人は、数式で表すと分かりやすいとのことです。(分かりやすいかどうかが、私には判断できません。w)
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