차원이라는 개념에 대해 궁금합니다.

Question

차원이라는 것에 대해 제가 알고 있는게 맞는지 모르겠습니다.

3차원을 간단히 설명하자면 '우리가 가로, 세로, 높이를 인지 가능하여 면을 인식하는 차원'이 맞는 설명인가요?

위의 설명이 맞다면 4차원은 가로, 세로, 높이와 또 무엇을 인지해야 하는건가요?

5차원, 6차원은 무엇일까요?

혹시 2차원만 인지할수 있는 생명체가 있다면 가로, 세로만 인지할 수 있어서 3차원에 살고있는 생명체를 인식할 수 없나요?

그럼 우리가 살고있는 차원보다 고차원에 있는 생명체가 있다면 그들은 우리를 관찰할 수 있는데 우리는 인식하지 못하는

경우도 있을 수 있나요?

Answer 1

안녕하세요. 나명호 과학전문가입니다.

먼저, 차원에 대한 대부분은 가정입니다. 말씀하신 XYZ축에 대한 것도 수학적으로 설명하기 위한 하나의 가설이죠. 2차원에서 3차원을 보거나 3차원에서 4차원을 본다는 것은 사실상 불가능한 일입니다. 가장 큰 이유는 "본다"는 개념 때문입니다. 보기 위해서는 시각이라는 기능이 있어야하는데 2차원과 4차원 존재한테 시각이라는 개념이 있을지 의문입니다.

따라서 수학적 가정으로 다른 차원의 존재가 관찰했을 때 굉장히 기괴하고 아무것도 아닌 것처럼 보일 수 있다는 것이지요. 2차원 평면을 우리가 보는 것처럼요. 사실, 정확히 말하면 우리는 평면보다는 3차원으로 대상을 인식하고 한면만 보는 것이긴 합니다.

따라서 관찰이라는 개념도 차원을 넘어가면 존재할지 의문입니다. 관찰이라는 단어 자체가 2차원과 3차원의 공간에서는 없을 수도 있기 때문이죠. 우리보다 고차원의 존재들은 시각 정보보다는 다른 정보를 이용할 것 같습니다.

Answer 2

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

공간적 차원의 개념을 이해하기 위해서는 전개도를 이해하시면 편합니다.

2차원의 공간은 직선으로 이루어져있습니다.

즉, 2차원을 전개하여 펼치면 1차원의 직선입니다.

3차원을 전개하면 2차원 면의 집합입니다.

예를들어 주사위를 모두 펼쳐 6면을 한 면에 모아보는것과 같습니다.

4차원을 전개하면 3차원의 전개도이어야하겟죠..

그럼 3차원의 공간을 모두 접어서 하나의 도형으로 만들면 그것이 바로 4차원 공간입니다