Подросток наглядно объясняет концепцию пространственных измерений, начиная с одномерного и заканчивая четвёртым измерением и тессерактом. С помощью папок

00:01 Представьте, что эта папка — это плоскость измерения. Допустим, у неё нет ни высоты, ни глубины. Что бы это значило? Это значило бы, что это одномерный мир. 00:10 Так что, если чисто гипотетически внутри него жил бы организм, он мог бы перемещаться только по линейной траектории — вперёд и назад по прямой линии. 00:19 Теперь, если мы перейдём во второе измерение, у нас появятся два измерения: у нас есть ширина и длина. 00:26 Так что гипотетически, если бы организм жил внутри этого пространства, он мог бы перемещаться вверх, вниз, влево, вправо и во все промежуточные направления. 00:34 И двумерный мир состоит из бесконечной череды одномерных миров, наложенных друг на друга. 00:41 Точно так же, как наш трёхмерный мир, у которого есть глубина, длина и высота, состоит из бесконечной череды двумерных миров. 00:53 Теперь, когда я сложил множество папок друг на друга, у нас получилось три измерения: глубина, длина и ширина. 01:00 А что произойдёт, если двигаться дальше? У нас появится четырёхмерный мир. Но что именно представляет собой четвёртое измерение? 01:07 Чтобы это понять, нам нужно разобраться, как воспринимаются измерения. 01:12 Мы живём в трёхмерном мире, но несмотря на это, на самом деле мы воспринимаем вещи двумерно. 01:18 Возьмём, к примеру, идеальную сферу. Если вы посмотрите на сферу, она выглядит в точности как обычный двумерный круг. Единственный способ понять, что перед вами настоящая сфера, а не круг, — это оттенки света на ней. 01:30 Точно так же, как и в двумерном мире: если бы организм в двумерном мире смотрел на круг, свет создавал бы видимость, что он светлее с одного края и темнее посередине. 01:43 Кроме того, если объект отдаляется или приближается к вам, вы на самом деле не воспринимаете, что он удаляется или приближается. Вы видите, что он становится меньше или больше, и уже делаете вывод, что он удаляется или приближается. 01:59 Но предположим, что объект увеличивался бы в идеальном равновесии — рос бы с той же скоростью, с которой он визуально уменьшается при удалении от вас. 02:08 Тогда вы не смогли бы определить — без света или каких-то деталей на объекте — что он вообще движется или растёт. 02:17 Возможно, вы предположили, что раз мы воспринимаем вещи двумерными, то двумерный организм видит мир одномерным. 02:25 Итак, когда мы наблюдаем, как эта резинка растягивается по мере отдаления от этого маленького организма в двумерном мире, он на самом деле не воспринимает, что с ней что-то происходит, потому что она увеличивается с той же скоростью, с которой отдаляется. 02:41 Но поскольку мы можем смотреть из трёхмерного мира и воспринимать вещи двумерно, мы видим их такими, какие они есть на самом деле. 02:51 Причина, по которой двумерный организм не видит вещи реальными, в том, что он видит всё в одном измерении, точно так же, как мы, трёхмерные существа, видим всё в двух измерениях. 03:02 Так что в некотором смысле мы не видим наш мир таким, какой он есть на самом деле. 03:06 Четырёхмерное существо, однако, глядя на наш трёхмерный мир в трёх измерениях, могло бы видеть сквозь предметы, видеть абсолютно всё. Точно так же, как мы могли бы видеть, если бы несколько организмов находились в двумерной среде на полу: мы могли бы заглядывать внутрь домов, внутрь людей. 03:28 Итак, если двумерный мир плоской поверхности состоит из бесконечного числа линий, то трёхмерный мир состоит из бесконечного числа плоскостей. 03:39 Следовательно, логично, что четырёхмерный мир состоит из бесконечного числа трёхмерных объектов. 03:45 Хотя они не просто составлены вместе, как строительные блоки. Четырёхмерный мир устроен иначе, иначе это снова было бы просто 3D. 03:55 Чтобы это понять, нужно проследить логическую последовательность математики в нашем мире. 04:04 Представьте, что эта деталь конструктора представляет первое измерение. Это просто прямая линия, именно так в основе и выглядит первое измерение. 04:12 Если добавить ещё три такие прямые линии и соединить их так, чтобы смежные стороны были перпендикулярны, а противоположные — параллельны, получится базовая фигура второго измерения: квадрат. 04:27 Если продолжить дальше и добавить детали так, чтобы получилось четыре квадрата, где все смежные стороны перпендикулярны, а противоположные параллельны, то в итоге вы получите, очевидно, куб. 04:46 Если попытаться продолжить дальше, то базовой четырёхмерной фигурой будет так называемый тессеракт. 04:55 Я не могу показать вам тессеракт, но вам нужно понять, что это, по сути, четыре куба, вложенные друг в друга, у которых все смежные стороны перпендикулярны, а противоположные параллельны, при этом к каждой вершине сходятся четыре линии. 05:17 Тессеракт выглядит примерно как на этом рисунке. Конечно, это не совсем точный вид, потому что это двумерное изображение, и, очевидно, не все линии здесь прямые. 05:29 Так что я не могу показать вам, как на самом деле выглядит тессеракт, ведь мы не можем воспринимать вещи в третьем измерении напрямую. 05:37 Вы даже не можете представить, как выглядит тессеракт, не можете мысленно вообразить четвёртое измерение или четырёхмерную фигуру. 05:46 И дальше можно идти и после четвёртого измерения: в пятое, шестое, семьдесят первое — неважно. Теоретически существует бесконечное число пространственных измерений. 05:57 Распространённое заблуждение о четвёртом измерении заключается в том, что четвёртое измерение — это время. 06:02 Некоторые утверждают, что перемещаясь во времени вперёд и назад на одинаковое расстояние, вы окажетесь там же, откуда начали, прямо как в четвёртом измерении. 06:14 И хотя это может звучать логично, на самом деле в этом нет смысла. Если утверждать, что четвёртое измерение — это время, то, во-первых, время не является пространственным. Между пространством и временем есть очевидная разница. 06:28 И если предположить, что все измерения подчиняются единому принципу, то в этой идее мало смысла, потому что время присутствует в каждом измерении. 06:41 Это означало бы, что четвёртое измерение какое-то особенное, что совершенно нелогично. 06:46 Другая причина: мы крайне незначительно перемещаемся во времени при каждом движении из-за расстояния, которое свет проходит до нашего тела. 06:59 Если бы группа астронавтов села в космический корабль и летела со скоростью, очень близкой к скорости света, в течение нескольких месяцев, а затем вернулась на Землю, они бы обнаружили, что на Земле прошло несколько лет. Они переместились бы вперёд во времени благодаря столь быстрому движению. 07:23 Ещё одна интересная концепция: многие физики и математики говорят, что измерения очень слегка искривлены, потому что ничто не может быть абсолютно бесконечным. 07:40 Представьте, что первое измерение, линия, очень слабо искривлена, так что спустя долгое время она замкнётся в круг. 07:53 Если двигаться всё время в одном направлении, то через огромное количество времени вы вернётесь в исходную точку. 08:04 То же самое произойдёт и со вторым измерением: если это квадрат и его очень слабо искривить, он в итоге образует сферу. 08:15 То же самое и с нашим измерением: слегка искривлённое третье измерение образует четырёхмерную вселенную. 08:26 Это означает, что наш трёхмерный мир находится внутри четырёхмерного, четырёхмерный — внутри пятимерного и так далее. 08:37 Ранее я сказал, что ничто не может быть истинно бесконечным. Но если это так, и каждое измерение вложено в следующее, значит, существует бесконечное число измерений. 08:49 Это единственная претензия, которая у меня есть к данной теории: я не уверен, заканчивается ли это когда-нибудь и возможна ли бесконечность на самом деле. Мы этого не знаем. 08:59 Спасибо за просмотр моего видео, надеюсь, оно помогло вам лучше понять, что такое четвёртое измерение.