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四次元

よじげん

空間の次元が4つあること。異次元と同等の語彙としても扱われる。
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四次元とは、空間次元が4つあること。

概要

四次元は、三次元にもうひとつ空間の要素が加わることであらわされる。

一般に普及している誤解として、「4つめの次元は“時間”である」と断定した理論。 しかし、物理学の理論では4つめの次元は必ずしも時間ではなく、空間次元とすることも多い。

四次元での物体

四次元空間で描かれる立体は「多胞体」と呼ばれている(正確には、四次元的な曲がりの無い胞で構成されたものであり、超球は多胞体とは言わない)。四次元空間の物体は、三次元までしか認識できない私達にとって想像することすら出来ない。
そのため、多胞体を描くには、投射をして次元を落とす必要がある。これは、立方体(三次元)の(二次元)を見ると、四角形六角形に見えるのと同じように、形がゆがんで見え、視点を変えれば形が変わる。
また、多胞体の断面は三次元の立体となる。これは、線の断面が点、面の断面が線、立体の断面が面であることと同じである。

また、四次元空間内では、立体を容易に反転させることが出来る。たとえば、右手のオブジェを左手のオブジェにしたり、テニスボールに穴を開けずに外側と内側をひっくり返したりすることが出来る。
これは、私達が二次元である紙の表裏をひっくり返すことが容易なのと似ている。

その他

四次元空間は、一般的には「異次元」と同義に扱われる。

だが、近年の最新宇宙物理学によると我々が存在している世界は11次元であるとの説もあり、私達が異次元を認識していないのかも知れない。

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表記揺れ

4次元

数学・物理学での意味での

多胞体 超立方体 ポリトープ
超球 クラインの壺

次元

零次元 一次元 二次元 三次元 四次元 多次元

直接関係のあるもの

ドラえもん 四次元ポケット
ラミエル
ブルトン
四次元殺法コンビ

一般的意味での

異次元

関連リンク

4次元 - Wikipedia
4次元とは - ニコニコ大百科

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