3차원 공간에 살지만 우리 눈에 비추는 세상은 2차원이라는데
우리가 4차원 시공간에 살고있고
여기서 시간을 빼면 3차원 공간에 존재한다는 것은 이해하겠는데 왜 우리가 볼땐 2차원으로 보는 걸까요?
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
우리눈안구의 안쪽을 보면 망막이있습니다.
망막에는 눈 안쪽의 면의 형태로 시세포들이 늘어져있습니다.
즉, 이미지라는것을 면의 형태로 받아들이는것이고, 면은 공간에서 2차원을 의미합니다.
그래서 한쪽눈을 가리고 사물을보면 사진을 찍은것처럼 2차원의 장면만 관측할 수 있습니다.
감사합니다.
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.
인간이 2차원으로 보는 이유는 눈의 한계 또는 그렇게 진화했기 때문입니다.
인간이 보는 행위는 빛을 통해 망막에 상이 맺히기 때문인데,
눈 안쪽에 있는 망막이 2차원이기 때문에 2차원으로 보이게 됩니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
우리는 3차원 공간을 이동하고 느낄 수 있지만 사람이 보는 세계가 2차원으로 보이는 이유는 빛이 눈에 투영되어 사물을 인식하고, 빛은 최단 거리를 가려는 직진성을 가졌기 때문입니다.
여기서 말하는 빛의 투영은 마치 그림자와 같습니다. 모든 사물에서 나오는 빛은 우리의 눈에 있는 수정체를 지나 망막에 맺혀 사물을 보고 인식하게 됩니다. 즉, 모든 빛이 망막이라는 작은 영역의 면에 모인 뒤 뇌로 전달 하죠. 그래서 우리는 세상을 볼때 2차원으로 보이는 것입니다.
또한, 빛의 직진성과도 관련이 있습니다. 빛은 최단거리를 가는 직진성을 가졌기 때문에 물체 뒤에서 나오는 빛은 물체에 가려져 우리눈에 도달하지 못하고 앞서 말씀드린 눈의 구조로 인해 2차원으로 보이는 것이죠.
망상이지만 만약, 망막이 3차원적인 입체구조를 가지고, 빛의 오는 거리에 따라 망막의 적절한 위치에 맺히며, 빛이 직진하지 않고 휘어져 들어온다면 3차원을 볼 수 있는 눈이 될 것입니다. 하지만 현실에선 불가능하죠.
도움이 되셨길 바라며, 도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
