4-rozměrný prostor skutečně existuje, čím se lidé stanou, když vstoupí?

Tečka nemůže představovat skutečný objekt, dvourozměrná rovina nemůže zobrazit úplný obraz předmětu, trojrozměrná struktura doplňuje popis světa, jak by tedy měl být reprezentován 4rozměrný prostor?

Tento problém byl zpočátku rozveden až v r začátek 20. století, ale častěji prostřednictvím matematického jazyka k vyjádření stavu 4-rozměrného prostoru.

Tento akademický problém později zdokonalil Einsteinovu teorii relativity, ale jako Einsteinův mentor Němec matematik Hermanna Minkowského teoretická analýza vysokorozměrných prostorů mu dala klíčovou pozici v matematické komunitě.

Předtím ale nikdo nevěděl, co a 4-rozměrný prostor vypadalo, ale přísně vzato, teď to bylo stejné.

Ale s matematickými popisy a pochopením modelů, nyní můžeme odvodit projekci 4-rozměrného prostoru ve 3-rozměrném světě z 3-rozměrného světa, stejně jako kreslíme na papír.

Abychom však dokázali existenci 4-rozměrného, Minkowski vynaložil hodně úsilí.

Bez velké diskuse o speciální teorii relativity se podívejme přímo na to, jak Němec matematický průvodce dokázal 4-rozměrný prostor.

Minkowski a jeho prostorové studie

Minkowského časoprostor

Minkowského časoprostor je třeba aplikovat na Lorentzovu transformaci s přihlédnutím k problému vhodné časové a délkové kontrakce a hlavním nástrojem řešení je „Minkowského diagram".

Z hlediska matematické struktury mají také Minkowského metriky a derivace teorie skupin a v podmínkách časoprostorových variet v důsledku hypotézy speciální teorie relativity představují intervaly časoprostoru invarianci, protože zakřivený časoprostor je místní Lorentz.

Lorentzova transformace

Oba lorentz transformuje  a  speciální relativita navrhnout koncept absolutní časoprostora pozorování faktů závisí na referenčním systému pozorovatele, takže Minkowského vyjádření časoprostoru v matematice je stejně časoprostorová invariance.

Ale kvůli neměnnosti intervalů je klasifikace jakéhokoli vektoru stejná ve všech referenčních rámcích souvisejících s Lorentzovou transformací.

Transformace Minkowského diagramů

Takže Minkowského prostorová událost bude mít řadu různých vektorových sad, které budou reprezentovat světelný kužel této události.

Směr času a prostorové změny způsobují, že Minkowského časoprostor má různé množiny ve čtyřech množinách.

V geometrii časoprostoru má Minkowského prostor velmi důležitý rozdíl z hlediska času.

Ve 3D prostoruMinkowského časoprostor má další dimenzi, jejíž souřadnice Xº jsou odvozeny od času, takže diferenciace vzdálenosti vyhovuje vzorci.

To je také to, co jsme později řekli, ve 4-rozměrném prostoru bude časový odkaz.

Související studie zdokonalily pozdější speciální teorii relativity

Zde je ale potřeba pochopit, že existence času není časem, jak jej obecně chápeme.

Čas, který používáme, je obvykle absolutní čas v prostoru, ale Minkowského časoprostor ve speciální teorii relativity lze vyjádřit jako invarianci jakékoli inerciální vztažné soustavy pozorující časoprostorové intervaly.

Variace v různých rychlostech

Tedy 4D vzdálenost mezi libovolnými dvěma událostmi, tato rotační symetrie existence Minkowského časoprostoru vyjadřuje změny ve 4-rozměrném prostoru.

Naproti tomu čas ve čtyřrozměrném prostoru působí jako přídavná osa a je ortogonální k ostatním třem osám.

Z geometrické struktury matematiky si Minkowski prostoročas zachovává ortogonalitu o křivkách v hyperbolické rotaci, zatímco Euclidean diagramy udržují ortogonalitu rotací.

Porovnání Euklidových diagramů s Minkowského diagramy

Toto je hyperbolická ortogonalita Minkowského časoprostoru, která byla později použita ve speciální teorii relativity k definování simultánních událostí.

Prostřednictvím různých matematických reprezentací dokázal Minkowski reprezentaci 4-rozměrného prostoru, i když to není totéž jako obecná fyzikální časoprostorová reprezentace, ale aplikace relativity ověřuje správnost Minkowského časoprostoru.

Změny v pozorování způsobené expanzí časoprostoru

Jak by měl vypadat čtyřrozměrný prostor?

Díky přidání dalších stupňů volnosti, geometrie v čtyřrozměrný prostor is složitější než geometrie v trojrozměrném prostoru.

V trojrozměrném světě lze kruh stlačit do válce, zatímco v Ve 4-rozměrném světě se objeví několik různých válcových objektů.

Nejlepším vzorem je Kleinova láhev, kde křivky mohou vytvářet uzly ve třech rozměrech, ale povrchy nemohou, pokud se samy neprotínají.

Ve 4D prostoru však lze variaci křivky snadno rozmotat pohybem ve čtvrtém směru a 2D povrch lze vytvořit ve 4D prostoru.

Matematický génius Minkowski: Dokažte, že 4-rozměrný prostor skutečně existuje, čím se lidé stanou, když vstoupí?

Kleinova láhev se mění

Jak by tedy měl vypadat 4-rozměrný prostor pro lidi? A jak to bude vypadat pro lidi, kteří vstoupí do 4-rozměrného prostoru?

Prostřednictvím imaginace a dimenzionální analogie je nejběžnějším způsobem, který používáme, vyjádření vysokodimenzionálního světa pomocí projekce, ale po vstupu do 4-rozměrného prostoru se vše změní.

Čtyřrozměrný prostorový diagram scénáře

V trojrozměrném světě si můžeme snadno představit fyzické obrazy různých 3 dimenzí v našich myslích a pochopit je 4-rozměrný můžeme změny aplikovat v Minkowského časoprostor.

Ve čtyřech rozměrech však bude mít každá osa krychli, takže čtyři rozměry jsou vynásobeny 2 plochami a každých 8 ploch tvoří plochu.

Červená je kostka, ke které je rozměr přidán

Zvětšením rozměru a změnou pohybu se struktura ve 4rozměrném prostoru bude měnit v různých podobách podle úhlu pozorovatele.a z pohledu lidského zraku nikdo přesně neví, jaká je skutečná podoba objektu v tomto prostoru.

Pokud stále ještě moc dobře nerozumíte tomu, co se děje ve 4-rozměrném prostoru, podívejte se na následující diagram.

Zaměřte svůj zrak na tento obrázek a najdete…

Protože svět, ve kterém lidé žijí, je a 3-rozměrná struktura, nemůžeme skutečně pochopit 4-rozměrný prostor, ale pouze z matematická grafikaa i tak bude stále mnoho nepochopitelných struktur.

Pokud fantazírujete o vstupu do 4-rozměrného prostoru, realita situace bude pravděpodobně velmi komplikovaná, protože lidé, kteří vstoupí do 4-rozměrného prostoru, rychle zemřou.

3D stvoření ve 4-rozměrném prostoru

Z Kleinovy ​​láhve vidíme, že věci 3-rozměrného světa neexistují ve 4-rozměrném prostoru. Po vstupu do 4-rozměrný prostoratomová struktura veškeré hmoty se změní a atomové orbitaly budou obsahovat více elektronů.

Takže v této dimenzi se některé kovové prvky stávají plyny, jako je hořčík.

Podobně i naše těla procházejí velmi podivnými změnami, kdy většina prvků, na které se v těle spoléháme, selhává kvůli změnám prostorových dimenzí, kde selhávají funkce, které správně fungují ve 3-rozměrném prostoru.

Teoreticky lidé budou rozloženi ve 4-rozměrném prostorua za předpokladu, že lidé mohou žít v této době, pak můžeme vidět různé tělesné fragmenty pohybující se ve 4-rozměrném prostoru.

Lidé, kteří vstupují do 4-rozměrného prostoru, mohou být takoví

Ve skutečnosti živé věci ve 3-rozměrném prostoru nemají ve 4-rozměrném prostoru žádný význam.

Jako velmi jednoduchý příklad, malíř může nakreslit velmi reálný portrét nebo zvíře na kus papíru, ale 2-rozměrná struktura nemůže zobrazit jejich vnitřní orgány.

Proto ve 2-rozměrném světě existuje pouze „povrch“ a ve 2-rozměrném světě neexistuje žádný koncept „uvnitř“ a „venku“.

Pokud tedy objekty ve 2 rozměrech mohou nějakým způsobem vstoupit do 3D světa, také se zhroutí, protože neexistuje žádná trojrozměrná podpora.

Podobný koncept je příkladem lidské bytosti, protože po vstupu do 4 dimenze nemáme 4 dimenze rukou, nohou a těl, pak změny z jakéhokoli směru mohou zničit lidské tělo.

Tváří v tvář složitým změnám ve vesmíru poskytl Minkowski časoprostor rozumné vysvětlení a vyjádřil to matematickým jazykem, který byl ve 20. století velmi skvělý.

Je to také Minkowského výzkum, díky kterému si lidé uvědomují, že čas a prostor jsou časoprostorové kontinuum a jsou propojeny ve 4 dimenzích.

Nicméně takový génius a mistr matematiky nemohl uniknout bolesti, a když bylo Minkowskimu 44 let, musel čelit smrti kvůli nástupu apendicitida.

Kvůli nedostatku lékařské péče v té době nemohla chirurgie vyřešit problém apendicitidy a v roce 1909 zemřel.

Nicméně jeho žák Albert Einstein udělal dobrou práci, když do své teorie vnesl Minkowského časoprostor, což je také jeho skvělá pointa, a konečně dostal teorii relativity.

Možná je realita jako 4-rozměrný prostor a nikdy nevíme, jak bude vypadat další změna směru.

Buď první, kdo ohodnotí tento článek

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.


*