四次元とはなにか

質問

答えが出てきそうで今だ壁が立ちはだかっている問題です。どなたかいいお答えを…。

「四次元ポケット～」といって猫型ロボが（笑）道具を出しますよね。四次元って、なんだろうと。

三次元が空間だとすると、二次元はそれを切り取った断面、すなわち平面です。では空間の連続というと、時間の帯となるのでしょうか。

三次元を現在と捉えてみると、二次元は過去、四次元は未来とすんなり片付けれそうですが、「じゃあ１次元は？」ということになり答えが生まれてきません。

また二つを関連させると、二次元＝平面＝過去、三次元＝空間＝現在、で、四次元＝空間の連続≠未来、なんですね。未来には現在が含まれていませんから。これを含んでしまうと「じゃあ過去と現在は接点は無いのか」という話になり同道巡りになってしまいます。

二つをリンクさせるのが間違っているのでしょうか。はたまたどちらかが間違っているのでしょうか。

「ドラ○も～ん！（笑）」

回答No.2

khurata

哲学というより物理学のジャンルではないか、と思えます。思索のベクトルの個数として「次元」という言葉を使う事もありますが、「４次元ポケット」の事も仰っているので、おそらくは物理学的（ないしは数学的）な「４次元」について聞きたいのでは、と推測致しました。

　我々の「目に見えている」世界は、３次元だと、よく言われます。我々のいる世界、つまり空間は、縦・横・奥行きの、３つの方向軸を持っているからです。
　PCのディスプレイや、テレビの画面は、奥行きが無く、縦と横の広がりしかない世界です。ですから、これらは２次元である、と言われます。
　ちょっとコンピュータ的な話になって恐縮ですが、１ビットの幅しか持たない信号伝送路は、縦も横も無いですが時間軸だけはありますので、これは１次元です。
　どの方向に対してもなんら広がりの無い、大きさを持たない点は、０次元です。

　簡単に整理してしまうと、立体は３次元、平面は２次元（厚みが無い）、線は１次元（太さが無い）、点は０次元（大きさが無い）です。

　しかし、物理学では、我々が存在する世界は４次元である、と教えています。「目に見える」世界は３次元であるのに、どうして世界は４次元なのでしょうか。
　それは、この世界は「３次元の空間」だけではなく、時間の経過というベクトルも併せ持っているからです。
　つまり、縦横奥行きという３つの空間軸に加え、時間の経過という１つの時間軸、計４つの軸が、この世界を規定している、と考えられているのです。ですから、物理学では世界の事を時空とも表します。

　目で見える この世界は、一瞬ののちには別の風景に移ろっていきます。以前の景色に戻る事はありません。時間の進みに伴って、３次元の空間は その姿を刻々と変えて行きます。これが、我々の生きる４次元の世界イコール時空です。時間軸が止まってしまえば、真の３次元になりますが、それは何もかもが永遠に静止した世界です。

お礼

回答ありがとうございます。
０次元まであるのには正直、驚きました。
でも次元でゼロの観念は通用するのか、良く分かりません。
この世界は四次元なのカァ…。