Pasaulis, kurį mes patiriame, susideda iš trimatės erdvės - pločio, gylio ir aukščio, be laiko laiko dimensijos. Tačiau mokslininkai jau seniai manė, kad tikriausiai yra ketvirta erdvinė dimensija, viršijanti tai, ką galime patirti ar suprasti. Ketvirtosios dimensijos (4D) egzistavimo įrodymai yra problemiški dėl to, kad mes negalime tiesiogiai stebėti nieko, kas yra už mūsų trimatės erdvės ribų.

Kas yra 3D?

Trimatė erdvė yra geometrinis pasaulio, kuriame gyvename, modelis. Jis vadinamas trimatiu, nes jo aprašymas atitinka tris vienetinius vektorius, kurie yra ilgio, pločio ir aukščio kryptis. Trimatės erdvės suvokimas ugdomas labai ankstyvame amžiuje ir turi tiesioginį ryšį su žmogaus judesių koordinacija. Šio suvokimo gylis priklauso nuo vizualinio pasaulio suvokimo galimybių ir sugebėjimo jutimais atpažinti tris dimensijas. Bet kurio taško vieta erdvėje nustatoma atsižvelgiant į trijų ašių koordinates, kurių kiekviename intervale yra skirtingos skaitinės vertės. Trimatis tarpas kiekviename atskirame taške nustatomas trimis skaičiais, atitinkančiais atstumą nuo atskaitos taško kiekvienoje ašyje iki skerspjūvio taško su duota plokštuma.

Kas yra 4D?

Kada nors minėta „keturios erdvės dimensijos“, daugiausia reiškia Einšteino „bendrosios reliatyvumo teorijos“ ir „specialiosios reliatyvumo“ sąvokos „keturių dimensijų erdvės-laiko“ sąvoką. Pagal Einšteino koncepciją mūsų visata susideda iš laiko ir erdvės. Laiko santykis tarp įprastos trijų ašių ilgio, pločio ir aukščio erdvinės struktūros erdvinės struktūros taip pat pridėjo datą, tačiau šį kartą ašies vertė yra virtualioji ašis. Keturių matmenų erdvė yra erdvės ir laiko samprata. Su trimis matmenimis erdvė parodoma koordinatėmis, o keturi laiko (t) matmenys toje koordinačių sistemoje nerodomi esant tam tikram pastoviam ar realiam kampui (matmeniui). Ta prasme ji yra tikra, kad ji primena pirmąsias tris dimensijas. Tačiau laikas tapo tos sistemos dalimi, kurioje jis pateikiamas kaip dar viena dimensija. Paprasčiau tariant, plokščioje koncepcijoje galima pasakyti, kad kosmoso realybė yra kvadratas, o ne kubas. Kvadratas gulėtų plokščiai ir galėtų judėti tik į kairę, į dešinę, į priekį ir atgal. Kubas galėjo eiti aukštyn ir žemyn. Taigi, trimatis kubas yra „virš“ dviejų dimensijų kvadrato. Ką tada pasakyti apie keturių matmenų kubus? Tai būtų estaktinis, keturių matmenų analogas arba „šešėlio“ kubas. Kadangi mes apsiribojame trimatė perspektyva, mes negalime to suvokti. Įsivaizduokite būtybes plokščiame kvadrate kubo apačioje (2 dimensija). Įsivaizduokite būtybes kube virš plokščio kvadrato (3 dimensija). Tada įsivaizduokite būtybes, esančias teraseraktėje, pritvirtintą prie trijų matmenų kubo! Šias būtybes taip pat buvo galima pamatyti 3-ojoje ir 2-ojoje dimensijose.

Skirtumas tarp 3D ir 4D

3D ir 4D apibrėžimas

Matmenys buvo vystomi didėjant žinioms apie erdvę. Tai yra išmatuojami dalykai, t.y., Visatos kintamieji. Plokščios visatos sąvoka atspindi 2 dimensijų idėją. Tačiau mūsų realybė pateikiama trimis matmenimis - viskas aplink mus paaiškinama jo ilgiu, pločiu ir aukščiu. Laiko dimensijos pridėjimas kaip abstrakčią dimensiją lemia keturių dimensijų idėją.

3D ir 4D parametrai

3D vaizdas pateikiamas su trimis kintamaisiais - ilgiu, pločiu ir aukščiu. 4d prideda laiko kintamąjį.

3D ir 4D apibūdinimas

3D pristatymas yra reali faktinė sąvoka. 4d yra abstrakti idėja.

3D ir 4D matematika

3D objektai matematikoje pateikiami 3 kintamaisiais - dedami ant x, y ir z ašių su atitinkamomis koordinatėmis. 4d objektai turėtų būti pateikti 4 dimensijų vektoriais.

Geometriniai 3D ir 4D kūnai

3D objektai yra aplink mus - cilindrai, kubai, piramidės, rutuliai, prizmės ... 4d geometrija yra daug sudėtingesnė - ji apima 4-politopus. Pavyzdys yra tesseraktas - kubo analogas.

3D ir 4D filmai

3D kinematografijoje pristato visiškai naujus vaizdo įrašymo metodus, įskaitant vaizdinius efektus, kurių rezultatas yra trimatis vaizdas. „4d“ filmas yra 3D filmas su papildomais efektais, suteikiančiais realaus gyvenimo įspūdį, skleidžiamais specialiuose kino teatruose.

3D ir 4D ultragarsas

3D ultragarso atveju garso bangos sukuria atspindžius, kurie apdorojami kompiuterio programinėje įrangoje ir sukuria 3 matmenų vaizdą. 4d ultragarsas yra 3D su laiko aspektu - tiesioginis įrašo vaizdo įrašas.

3D ir 4D spausdinimas

3D spausdinimas apima skirtingas medžiagų kombinacijas, kad būtų sukurtas 3D objektas pagal modelį. 4d spausdinimas sukuria projektą, kuris reaguoja į aplinkos aspektus.

3D vs. 4D: palyginimo diagrama

3D Vs santrauka 4D

  • Objektai realioje erdvėje egzistuoja trimatėje erdvėje, o ilgis, plotis ir aukštis yra trys matavimų tipai. Trimatė erdvė yra geometrinis pasaulio, kuriame gyvename, modelis. Trimatės erdvės suvokimas ugdomas labai ankstyvame amžiuje ir turi tiesioginį ryšį su žmogaus judesių koordinacija. Matematika, fizika ir kitos disciplinos supažindina su daugiabriaunės erdvės, paremtos moksline abstrakcija, samprata. Pati 4d idėja atsirado remiantis Einšteino reliatyvumo teorija, kur laikas pridedamas kaip papildomas kintamasis.

Nuorodos

  • Steebas, W.H. „Netiesinė sąsiuvinis“, 5-asis leidimas Singapūras: Pasaulio mokslinė leidyba, 2011 m
  • Banchoffas, T.F. „Be trečiosios dimensijos: geometrija, kompiuterinė grafika ir aukštesnieji matmenys“, NY: Mokslinė Amerikos bibliotekos serija, 1996 m.
  • Hintonas, C.H. „Nauja minties era“, Londonas: „Swan Sonnenschein & Co.“, 1888 m
  • Vaizdo kreditas: https://en.wikipedia.org/wiki/File:4-cube_solved.png#/media/File:4-cube_solved.png
  • Vaizdo kreditas: http://maxpixel.freegreatpicture.com/3d-Modeling-Box-Symbol-Illustration-3117628