Maailm, mida me kogeme, koosneb lisaks ajalistele mõõtmetele ka kolmemõõtmelisest ruumist - laiusest, sügavusest ja kõrgusest. Kuid teadlased on juba ammu eeldanud, et tõenäoliselt on olemas neljas ruumiline mõõde, mis ületab seda, mida me võime kogeda või mõista. Neljanda mõõtme (4D) olemasolu tõendamine on problemaatiline, kuna me ei saa otseselt jälgida midagi, mis asub väljaspool meie kolmemõõtmelist ruumi.

Mis on 3D?

Kolmemõõtmeline ruum on selle maailma geomeetriline mudel, milles me elame. Seda nimetatakse kolmemõõtmeliseks, kuna selle kirjeldus vastab kolmele ühikvektorile, milleks on pikkuse, laiuse ja kõrguse suund. Kolmemõõtmelise ruumi tajumine on välja arenenud väga varases nooruses ja sellel on otsene seos inimliikumiste koordineerimisega. Selle taju sügavus sõltub maailmatunnetuse visuaalsest võimest ja võimest tunnetada meelte abil kolme dimensiooni. Ruumi mis tahes punkti asukoht määratakse kindlaks kolme telje koordinaatide suhtes, millel on igas intervallis erinevad numbrilised väärtused. Kolmemõõtmeline ruum igas üksikus punktis määratakse kolme arvu abil, mis vastavad iga telje võrdluspunktist antud ristlõike punktini antud tasapinnaga.

Mis on 4D?

Kunagi mainitud „ruumi neli dimensiooni” viitab peamiselt Einsteini „üldrelatiivsusteooriale” ja „erirelatiivsusteooriale” seoses „neljamõõtmelise ruumi-aja” kontseptsiooniga. Einsteini kontseptsiooni kohaselt koosneb meie universum ajast ja ruumist. Kolme telje pikkuse, laiuse ja kõrgusega korrapärase kolmemõõtmelise ruumi ruumilise struktuuri ajaline suhe lisas ka kuupäeva, kuid telje väärtus on seekord virtuaalne telg. Neljamõõtmeline ruum on ruumi-aja mõiste. Kolme mõõtme korral näidatakse ruumi koordinaatidega, samal ajal kui aja (t) neli mõõdet ei kuvata selles koordinaatsüsteemis mingi konstantse või reaalse nurga (mõõtmetega) abil. Selles mõttes on reaalne, et see sarnaneb kolmele esimesele mõõtmele. Kuid aeg on muutunud selle süsteemi osaks, milles seda esitatakse veel ühe mõõtmena. Lihtsamalt öeldes võib lameda kontseptsiooni puhul öelda, et kosmosereaalsus on ruut, mitte kuup. Ruut oleks tasane ja saaks liikuda vasakule, paremale, ette ja taha. Kuup võis üles ja alla minna. Seega on kolmemõõtmeline kuup maailmas kahemõõtmelise ruudu kohal. Mis saab siis neljamõõtmelisest kuubikust? See oleks tesserakt, neljamõõtmeline analoog või 'varjukuup'. Kuna me piirdume kolmemõõtmelise vaatenurgaga, ei saa me seda tajuda. Kujutage olendeid tasase ruuduga kuubi allosas (teine ​​mõõde). Kujutage nüüd ette olendeid kuubikus tasapinnalise ruudu kohal (3. mõõde). Kujutage siis ette, et tesseraktis olevad olendid on kinnitatud kolmemõõtmelisele kuubile! Neid olendeid võis näha ka 3. ja 2. mõõtmes.

Erinevus 3D ja 4D vahel

3D ja 4D määratlus

Mõõtmed on välja töötatud, kui kosmoseteadmised suurenesid. Need on mõõdetavad asjad, s.o universumi muutujad. Lameda universumi kontseptsioon kajastab kahe mõõtme ideed. Meie tegelikkus on aga esitatud kolmes mõõtmes - kõike meie ümber seletatakse selle pikkuse, laiuse ja kõrgusega. Aja dimensiooni lisamine abstraktse mõõtmena viib mõtteni nelja dimensiooni kohta.

3D- ja 4D-parameetrid

3D-esitus on esitatud kolme muutujaga - pikkus, laius ja kõrgus. 4d lisab ajamuutuja.

3D ja 4D iseloomustus

3D-esitlus on tegelik kontseptsioon reaalses elus. 4d on abstraktne idee.

3D- ja 4D-matemaatika

3D-objektid matemaatikas on esitatud 3 muutujaga - paigutatakse x, y ja z teljele sobivate koordinaatidega. 4d objektid tuleks esitada 4-mõõtmelise vektoriga.

3D- ja 4D-geomeetrilised kehad

3D objektid on kõikjal meie ümber - silindrid, kuubikud, püramiidid, kerad, prismad ... 4d geomeetria on palju keerulisem - see hõlmab 4-polütope. Näide on tesserakt - kuubi analoog.

3D- ja 4D-filmid

3D-d kinematograafias esitavad täiesti uusi videomeetodeid, sealhulgas visuaalefekte, mille tulemuseks on kolmemõõtmeline pilt. 4d-film on 3D-film, millel on lisaefektide abil reaalajas elamus, ja see väljastatakse spetsiaalsetes kinodes.

3D- ja 4D-ultraheli

3D-ultraheli korral tekitavad helilained peegeldusi, mis arvutitarkvaras töödeldes annavad 3-mõõtmelise pildi. 4d ultraheli on aja aspektist 3D - salvestuse otsevideo.

3D- ja 4D-printimine

3D-printimine sisaldab erinevat materjalide kombinatsiooni, et luua mudelil põhinev 3D-objekt. 4d printimisel saadakse disain, mis reageerib keskkonnaaspektidele.

3D Vs. 4D: võrdlusdiagramm

3D Vs kokkuvõte 4D

  • Reaalses ruumis olevad objektid eksisteerivad kolmemõõtmelises ruumis ning pikkus, laius ja kõrgus on kolme tüüpi mõõtmised. Kolmemõõtmeline ruum on selle maailma geomeetriline mudel, milles me elame. Kolmemõõtmelise ruumi tajumine on arenenud väga varases nooruses ja sellel on otsene seos inimliikumiste koordineerimisega. Matemaatika, füüsika ja muud teadusharud tutvustavad mitmemõõtmelise ruumi kontseptsiooni, mis põhineb teaduslikul abstraktsioonil. Sellisena on jõudnud 4d mõiste - mis põhineb Einsteini relatiivsusteoorial -, kus aeg lisatakse täiendava muutujana.

Viited

  • Steeb, W.H. “Mittelineaarne töövihik”, 5. väljaanne Singapur: World Scientific Publishing, 2011
  • Banchoff, T.F. “Kolmandast dimensioonist kaugemale: geomeetria, arvutigraafika ja kõrgemad mõõtmed”, NY: Ameerika Teadusliku Raamatukogu seeria, 1996
  • Hinton, C.H. “Uus mõtteajastu”, London: Swan Sonnenschein & Co., 1888
  • Kujutise krediit: https://en.wikipedia.org/wiki/File:4-cube_solved.png#/media/File:4-cube_solved.png
  • Kujutise krediit: http://maxpixel.freegreatpicture.com/3d-Modelling-Box-Symbol-Illustration-3117628