4차원 이상의 차원이 존재할까요?
우리가 차원을 인지할때 한차원 낮은 차원만 이해할 수 있다고 들었습니다.
그렇다면 시간을 포함한 4차원의 상위차원이 존재할까요? 만약 그렇다면 5차원에서는 4차원에서의 시간이동, 즉 시간축이 음의 방향으로도 갈 수 있지 않을까요?
그럼 시간 여행이 가능하다는 이야기인데 아직 우리가 인지를 못하는 것일까요? 이에대한 과학적인 근거나 발견이 있다면 설명 부탁드립니다.
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.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
일단 중력이라는것 자체가 4차원의 시공간에서는 표현이 되지않고 4차원의 공간과 1차원의 시간을 합한 5차원 시공간으로 표현하는것이 더 편리하다고합니다.
즉, 4차원에서 작용하는 힘 이상으로 5차원적인 힘이 있기때문에 초월하는 차원이 이론적으로 있을 수는 있다고합니다.
감사합니다
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
차원은 얼마든지 이론적으로 만들 수 있습니다. 우리가 인지할 수 있는 차원은 3차원입니다. 단순히 시간까지 고려하면 4차원까지 고려가 가능합니다. 하지만 4차원을 3차원처럼 이미지화 시키기에는 한계가 있습니다. 우리가 체감할 순 없지만 수학적으로(이론적으로) 5차원과 6차원 등 더욱 고차원을 생각할 수는 있습니다. 관측은 다른 문제이며, 고차원을 관측한 사례는 아직 없습니다.
시간여행의 경우는 다른 문제입니다. 물리학에서 상대성 이론을 따르면 미래로의 시간 여행이 가능하며, 과거는 불가능합니다. 상대성 이론에 따르면 빛의 속력과 비슷한 속력으로 여행을 다녀오거나, 중력이 강한 행성을 다녀오게 되면 지구에 있는 사람들보다 시간이 느리게 흘러 마치 미래로 이동한 효과를 얻을 수 있습니다.
하지만 이러한 일이 일어나기 위해서는 광속까지 얻는 추진력(에너지)이 필요하고, 광속에 비슷한 속력으로 이동하는 동안 외부와 충돌없이 안전하게 운행해야합니다. 그리고 중력이 강한 행성에 가기 위해서는 가는데 까지 필요한 연료와, 강한 중력을 견딜 수 있는 육체가 필요하죠. 그래서 영화에서는 쉽게 가능하지만 현실에선 거의 불가능하시다고 보면 됩니다.
도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.아인슈타인은 3차원 공간에 시간이라는 차원을 추가해서 4차원이란 것을 정의했습니다.
즉 과학적으로 이론상으로는 몇차원이든 존재는 가능합니다.
끈이론의 경우는 11차원 이상을 정의하기도 합니다.
문제는 이것을 확인할 방법이 없다는 것 뿐입니다.
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