Hvad er forskellen mellem 4-D & 3-D?

Selv om relativitet, rumtid og flere dimensioner kan være høje emner, er det grundlæggende ret nemt. Fra traditionel videnskab og dagligdags erfaring kan du behandle verden som et tredimensionelt sted med bredde, dybde og højde. Men i begyndelsen af ​​1900'erne teoretiserede Albert Einstein og andre teorien om den tid - tidligere antaget at være et helt separat fænomen - er en fjerde dimension.

Tre rumlige dimensioner

Almindelige objekter og de rummet de beboer har tre dimensioner, du nemt kan se og måle. Når du vil vide, hvor meget plads et objekt tager op, måler du det, sætter tallene i en formel, der gælder for formen, og får objektets lydstyrke. For eksempel har en marmor en radius på 1 centimeter, og formlen for formen, en kugle, er 4/3 * pi * radius ^ 3. Marmor har et volumen på 4,12 kubikcentimeter. Da rummet har tre dimensioner, kan du udforske det ved at flytte op og ned, fra side til side og frem og tilbage.

Four Dimensional Space-Time

Einsteins Relativitetsteori er forbundet med tiden til kendte tre dimensioner for at skabe et firedimensionalt univers. Ideen opstod, fordi tre dimensioner ikke længere syntes at være tilstrækkelige til at beskrive nye videnskabelige observationer. For eksempel går tiden lidt langsommere på overfladen af ​​jorden end på toppen af ​​en høj skyskraber; Dette skyldes at jordens masse "bukker" rumtiden, og det bøjer mindre jo længere du bevæger dig væk. Selv om du kan bevæge sig frit i tre dimensioner, sidder du fast i fremadrettet tidsformat.

Fire rumlige dimensioner

Matematikere arbejder regelmæssigt med dimensioner og har navne til imaginære objekter med dimensionelle egenskaber . Et punkt har for eksempel nul dimensioner; den har ingen bredde, dybde eller højde. En linje har en dimension, og et fly har to. En terning har tre dimensioner, og terninger har kendte kolleger i hverdagen - kasser, isbiter og endda saltkorn. Matematikere foreslår en fire-dimensionel "terning" kaldet en hypercube eller tesseract. Et hjørne af en terning har vinkler, der går i tre dimensioner, men en tesseract går ind i fire. Fordi det optager fire rumlige dimensioner, kan du ikke lave en "ægte" tesserakt i tredimensionelt rum, selvom du kan repræsentere det som et billede. Ideen om tesseract hjælper eleverne med at forstå ideerne om højere dimensioner.

Flere dimensioner?

Tre dimensioner er indlysende; fire er en strækning. Hvordan kan der muligvis være mere? Forskere har teorier om universets natur, der kræver op til 11 dimensioner at forklare. For eksempel i superstringsteori kommer alle kendte fænomener fra små snorlignende objekter, der er mindre end en elektron, der vibrerer i 11 dimensioner. Endnu andre teorier ser på vores 4-dimensional univers som en lille del af et større objekt, der har 10 eller 11 dimensioner, og holder fast at vores univers er vokset fra eller er knyttet til det.