初夏のうららかさを感じよう

【雑学】SF世界を愉しむ『四次元の世界』

3つの座標で位置が特定できる三次元空間ですが、では四次元の世界はどういう風に認識すれば良いのか?

コレを見れば直ぐ理解出来る。筈(笑)

8 COMMENTS

難しいね~💦

貴重な授業を、ありがとうございます😊
おかげさまで、頭から湯気が立ち上がりました。
苦手な分野ですが、使っていなかった脳のある部分が刺激されたような~
「へぇ~ なるほど~😁」くらいの理解で充分でしょう? ふぅ~

ドラえもん🐈‍⬛電話子供相談室

ドラえもんのポケットの「四次元」ってどういう事ですか? (小6男子)

橋本:普通、今いる世界は三次元って言うんですが、平らな所は二次元ね。紙の上だと「縦」「横」の2つの方向しかないでしょう。三次元だともう1つ方向があるの。「高さ」「奥行き」「幅」っていう風に。「高さ」「縦」「横」の方がいいかな。

四次元は更ににもう1つ方向があってね、高さ、幅、奥行き、それともう1つ何かっていうのが四次元なんです。そのもう1つが何なのかというのは、実はまだはっきりとは決まってなくて、物理学の世界では「時間」だっていう考え方もあるんですけどね。ちょっと難しいかな。

大山:私も、今いる三次元の世界にプラス時間を入れると四次元になるって聞いた事があるんですが、じゃあ、どういうのがプラスになるのって聞いたら「メビウスの輪」を教わったんですよ。メビウスの輪って知ってるかな?

子供:知りません。

大山:あのね、細長いテープを使って、1つひねってノリで付けて輪を作るのね。その輪に鉛筆でずーっと線を書いていくと、全部1本につながるの。普通につなぐだけだったら、二次元の表と裏しか無いから、絶対に繋がらないのに、一つ「ひねり」という「時間」を加えた事によって1本の線になるの。これを一種の四次元の世界の理屈だっていう風に言う人もいるのよ。

橋本:まぁ、ちょっと難しい話ですよね。
今、ちょうど私の研究室でバーチャルリアリティ(仮想現実)を使って四次元を見る実験をやってますからそのうち見せてあげられるとわかりやすくていいんですけどね。

ロボット博士:橋本周司、女優:大山のぶ代

★『4次元立方体』動画(1分)
https://youtu.be/WPABPo7WllU

三次元

ちょっと難しくてわかりませーん😭物知りさん。かいつまんで100字以内で説明して。

四次元立方体

えーっ❓子供相談室でもダメですか?(笑)ドラえもんの四次元ポケットの説明にメビウスの輪が使われていましたが、これは縦横奥行+第四番目が時間だと想定した場合の4次元の簡単な説明です。(^^)

問題は四次元空間の有る無しは無く、それがどう見えるのか❓二次元のCGで表現するとどう見えるのか❓
動画解説では、図形を動かせばそれと認識出来ると説明していました。
四次元空間を認識するためには、動かす以外に、空想力が求められます。
想像して、次の動きを予測してみて下さいね。
参考に、『四次元立方体』の動きだけを見つめる、1分程度の動画を貼りましたので、想像しながら、繰り返しジーッと見つめてすださい。ほーら、四次元世界が見えて来た。(笑)

100文字回答です。

4次元は次元が4であること。 次元が4である空間を4次元空間と呼ぶ。 空間とは物理空間に限らない。 数学のユークリッド空間、ベクトル空間、多様体等…。次元を考え得る空間や対象は様々ある。(Wikipedia)

よーし100字で説明したぞ〜❗️(笑)
ねっ、要約すると益々解らなくなります。何とか、ドラえもんで納得しては、頂けませんでしょうか?メビウスの輪と言う事で。(^^)

🎦「インター・ステラ」の勧め

このSF映画で取り上げられている主な物理法則の話は以下の通りです。
1.マーフィーの法則
2.ワームホール
3.ブラックホール
4.一般相対性理論
5.重力レンズ
6.潮汐力
7.運動の第三法則
8.ペンロース過程
9.特異点
10.量子理論
11.超ひも理論
12.M理論
13.プレーンワールド
14.四次元空間とその立方体
等、物理用語がてんこ盛り❗️沢山登場する。観ていてワクワクします。(笑)

この映画を理解する上で重要となる鍵は、アインシュタインの相対性理論「時間は伸び縮みする」と言う事。
この映画が大好きなマニアのウンチク動画が中々見所があって面白かったの、予告編と一緒にでリンクを貼っておきます。(^^)

映画『インターステラ』解説(30分)
https://youtu.be/9oPxG6Gv6U4

映画予告編(1分30秒)
https://youtu.be/-sb8axLSXvI

『インターステラ-』はいいね

初めてシネコンで観た時、インド空軍のドローンを追うシーンから痺れてしまった。飛行機が流体(空気)を滑る姿は美しい。
また、この映画で印象に残ったのはロケット発射シーン。農夫から宇宙飛行士への転換が、映画館での迫力満点のロケット発射シーンで劇的に表現される。映像もそのシーンを境にサトウキビ畑から宇宙空間へと、同じ映画とは思えないくらいに変化する。一粒で二度美味しい映画でした。ブラックホールの重力に捕らわれて時間が止まる(歳をとらない)など、次元を操れる知識と技術を獲得した進化した人類が神で、選ばれた娘のマーフィーがメシア(救世主)など宗教観を示唆しているところも面白かった。宇宙や惑星のシーンも、宇宙船の波乗り(笑)があったりと凄い映画です。

最後の方の宇宙の時空のゆがみから自宅の本が落ちる謎解きのシーン。紙で輪を作った場合、普通の輪は時刻0に始点Aから鉛筆でなぞると一周して時刻5にAに戻るとすると、メビウスの輪は始点Aの裏の点A’に時刻5で行き着く。部屋の前2m、右横3m、高さ4mの位置にメビウスの輪を置くと、点AとA’の場合、時刻を0か5に指定しないと、点はAなのかA’なのか分からない。よって、(前、横、高さ、時刻)の4つの要素で決まる4次元。しかし、メビウスの輪で時間が歪んでずれると時刻を指定しても表か裏かを指定しなければAかA’分からないので(前、横、高さ、時刻、裏か表かなど他要素)で5次元かな。映画中では5次元空間(らしい)ブラックホールを、”彼等”が時間を切り取って3次元空間にしていましたね。

次元には色々な考え方が有って難しいが、『インターステラー』はそれらや相対論、ワームホールなどが考察されていて素晴らしい。
投稿者さんのご紹介の動画を観た後に再度本編を所有のブルーレイで観てみます。
今はamazonプライムでも観られるようです。映画、解説の紹介ありがとう。

来た〜‼️お友達(笑)

ウンウン、(^^) 難しいけど客観的な説明に驚きと、笑いが止まらない。🤣
こう言う難解な話、大好きです。
いつか、(機会が有れば)コロナ明けにでも、酒飲んで酔っ払いながら?大真面目に、難しい話聞きたいです。🤣

追伸、毎年ではありませんが、正月皆が集まると甥っ子(数学の先生)に、話を振ると酔っ払いながらも饒舌に難解な数学問題を解説してくれます。皆腹抱えて笑いながら、先生の講義聞くの楽しんでます。
なんかで、思い出してしまい、笑いが止まらん🤣。最高〜です‼️

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