Ruang empat dimensi

Hari ini, setiap anak sekolah tahu bahwa ruang di mana ada orang, tiga-dimensi, yaitu, ia memiliki tiga dimensi: panjang, lebar dan tinggi. Tapi apa empat dimensi ruang? Jika kita mempelajari tidak hanya posisi spasial tubuh, tetapi juga bagaimana perubahan dari waktu ke waktu, yaitu, proses yang berlangsung di ruang tiga dimensi, ada satu lagi koordinat - waktu. Empat dimensi dan terdiri dari tiga ruang dan satu koordinat temporal. Dalam hal ini, fisikawan dan filsuf berbicara tentang kontinum ruang-waktu tunggal. Waktu dan ruang saling terkait. Bahkan, mereka muncul aspek sebagai yang berbeda dari empat dimensi ruang-waktu.

ruang empat dimensi sebagai kesatuan ruang dan waktu memiliki properti menarik yang merupakan konsekuensi dari teori relativitas Einstein. Ini terletak pada kenyataan bahwa dengan kecepatan pendekatan tubuh untuk cahaya itu perlahan-lahan waktu yang mengalir, dan tubuh itu sendiri berkurang ukurannya.

Bayangkan sebuah ruang empat dimensi cukup sulit. Ketika kita berada di sekolah, menggambar sebuah flat bentuk geometris, itu tidak mengalami kesulitan tertentu - mereka adalah dua dimensi (memiliki lebar dan panjang). Itu lebih sulit untuk menarik dan mewakili bentuk tiga dimensi - kerucut, piramida, silinder dan banyak lagi. Dan bayangkan sosok empat dimensi cukup sulit bahkan untuk matematika dan fisika.

Tentu saja, konsep "empat dimensi ruang" yang diperlukan untuk membiasakan diri. fisikawan teoritis menggunakan konsep empat dimensi ruang-waktu sebagai alat dalam perhitungan, berkembang di dunia ini geometri empat dimensi.

Teori Einstein mengatakan bahwa gravitasi tubuh berkontribusi pada kelengkungan sekitar empat dimensi ruang-waktu. Hal ini tidak mudah untuk memvisualisasikan "normal" ruang-waktu, dan menyimpang - bahkan lebih sulit. Tapi fisikawan teoritis, atau matematika dan tidak perlu mengirimkan apa pun. Lengkung dari mereka berdiri untuk mengubah sifat geometris badan atau bentuk. Sebagai contoh, panjang melingkar mengacu pada diameter dalam pesawat sebagai 3,14, dan ini tidak benar untuk permukaan melengkung. Kemungkinan kelengkungan ruang empat dimensi berteori pada awal abad kesembilan belas matematikawan Rusia Nikolai Lobachevsky. Pada pertengahan abad kesembilan belas, ahli matematika Jerman Riemann mulai menjelajahi "melengkung" ruang tidak hanya tiga dimensi, tapi empat, dan kemudian sejumlah dimensi. Karena geometri ruang melengkung disebut non-Euclidean. Para pendiri geometri non-Euclidean tidak tahu persis kondisi apa dapat berguna geometri mereka. Aparat matematika, yang mereka buat, kemudian digunakan dalam perumusan relativitas umum (relativitas umum).

Einstein menunjukkan efek yang menarik, mengenai waktu: medan gravitasi yang kuat, waktu akan mengalir lebih lambat dari luar. Ini berarti bahwa waktu di bawah sinar matahari akan lebih lambat daripada di Bumi, karena gaya gravitasi Matahari jauh lebih besar daripada gaya gravitasi bumi. Untuk alasan yang sama jam pada ketinggian tertentu di atas bumi pergi sedikit lebih cepat dari pada permukaan planet kita.

Penting bagi seluruh ilmu pengetahuan memiliki ilmuwan membuka properti waktu, seperti perlambatan bintang neutron dekat nya, menghentikan waktu di "lubang hitam", kemungkinan hipotetis "transisi" dalam ruang dan waktu dari proses sebaliknya.

Di luar medan gravitasi muncul jadi bernama ruang - lingkungan di mana gaya gravitasi pada tubuh, atau tidak bertindak, atau bertindak sangat lemah dibandingkan dengan gravitasi bumi. Bintang-bintang di ruang angkasa, dan sebagian besar memiliki ruang bebas.