4차원세계를 쉽게 설명해주세요
1.2.3차원은 이해가 되는데 4 차원은 아무리 설명을 들어도 그림을 봐도 딱 이거다 라고 이해가 안되네요 관심많은 분야라 남들에게 설명할수 있을정도의 이해력을 갖고 싶네요
현재 인간은 3차원의 공간세계에 살고 있으므로 3차원을 지배(즉, 비행기로 하늘을, 우주선으로 우주를 비행할 수 있으므로)한다고 표현하기도 합니다.
어떤 학문의 관점에서 접근하느냐에 따라서 많은 논쟁이 있을 수 있습니다만, 4차원 이상의 고차원에 대해서 가장 쉽게 접근하거나 논리적으로 표현할 수 있는 방법은 수학적인 접근입니다. 수학적으로는 n차원을 모두 표현할 수 있습니다. 즉, 무한대 차원도 수학적으로는 표현할 수 있습니다. 다만, 수학적인 계산일 뿐 수 억 차원을 수학적으로 표현한다고 한들 물리학적인 의미부여가 되어 있지 않다면 자연현상을 분석하고 규명함에 있어서는 큰 의미는 없을 것입니다.
따라서 물리학에서는 표현된 수학적인 결과값에 대해서 분석하고, 의미를 부여할 수 있는 지 (또는 수학적인 결과 값이 자연현상과 어떠한 상관관계가 있는지 또는 의미를 갖는지) 에 대해서 연구합니다.
아인슈타인은 3차원(공간을 지배하거나 인식할 수 있는 차원)에 시간을 합하여 4차원을 정의했습니다. 4차원은 시간을 초월할 수 있다는 의미입니다. 3차원 세계에 존재하는 인간의 판단으로는 4차원 세계을 불로장생하는 세계로 표현하기도 합니다.
따라서 4차원 또는 그 이상의 차원의 세계는 시간의 제약을 받지 않고 존재할 수 있으니... 신의 영역이 아닐까 싶습니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
4차원은 사람의 두뇌로 생각은 할 수 있으나 안타깝게도 이미지화는 할 수 없습니다.
지금부터 아래 설명을 상상하며 머릿속으로 그림을 그려보시길 바랍니다.
먼저, 3차원을 쉽게 생각해보죠. 먼저 1차원 직선 1을 그립니다. 그리고 1차원에 수직한 직선인 직선2를 추가하여 2차원을 그립니다. 그리고 직선1과 직선2에 동시에 수직한 직선인 직선3을 그려 3차원을 그립니다.
다음으로 4차원인데, 직선1, 직선2, 직선3과 동시에 수직한 직선4를 그려보죠. 이것이 4차원 입니다. 또한 5차원 6차원도 같은 원리로 상상하시면 됩니다. 그리고 이러한 것들은 수학적으로 표현도 가능합니다.
그런데, 우리는 여기서 한가지 사실을 알 수 있습니다. 2차원 공간은 1차원으로 둘러 쌓여 있으며 1차원 직선이 이동하며 지나간 흔적을 남긴 것이라 생각할 수 있습니다. 또 3차원 공간은 2차원인 면으로 둘러쌓여있으며, 2차원 면이 이동하며 흔적을 남긴 것이라 생각할 수 있습니다.
그렇다면 4차원 공간은 3차원의 부피를 가진 3차원으로 둘러쌓여 있으며 3차원 부피가 이동하면서 흔적을 남긴 것이라 생각할 수 있습니다. 이것을 3차원 공간에 표현하면 4차원이 되는 것입니다. 아래와 같은 그림이 3차원을 이동시킨 흔적을 표현한 것이며 이를 아래사진처럼 2차원에 표현하지말고 실제로 3차원 우리 공간에 표현하면 그것이 4차원을 표현한 것입니다.
여기서 하나 집고 넘어갈 점은 2차원에서는 3차원을 그림으로 그리지만 그것이 3차원에 살고 있는 우리의 상상 때문에 3차원으로 느낄 수 있다는 것입니다. 아래 그림은 2차원에서 표현하면 2차원에 사는 존재들은 단순히 평행사변형 3개를 이어붙인 것으로 보일 것입니다. 하지만 우리는 3차원에 살고 있기 때문에 3차원 입체 도형이란 것을 상상할 수 있죠.
만약 3차원상에서 4차원을 표현한다면 우리는 4차원을 체험한 경험이 없기 때문에 이것이 4차원인지 알아차리지도 못하며 단순히 3차원으로 볼 것입니다.
그래서 아쉽게도 우리는 4차원을 이미지화 할 수 없습니다. 상상만 할 수 있을 뿐이죠.
이해를 시키고자 설명이 길어졌네요.
도움이 되셨길 바라며, 도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
3차원 세계에서 2차원 평면을 살펴보면 모든면이 한눈에들어옵니다. 그러나 1차원 선위에 사는 생물은 2차원 평면의 개념을 알 수 없습니다.
마찬가지로 4차원세계를 이해하기위해서는 3차원의 공간을 한 눈에 볼 수 있어야합니다.
이러한 원리를 따른것이 테서렉트형태이고 한눈에 8개의 정육면체를 볼 수 있는형태입니다.
또는 3차원은 xyz축이있고, 4차원에는 하나의 축이 더 생긴다고 보면 됩니다.
감사합니다.
4차원에 대해 남들에게 설명하려면 대학 물리학 4학년 과정을 이수하셔야 됩니다.
물리학에서 4차원은 3차원 좌표계에 시간 축을 추가한 것입니다.
아인슈타인이 상대성 이론을 설명하기 위해 도입한 좌표이자 차원입니다.
