Das Maß oder die Länge eines Gegenstands oder einer Ortsfläche für eine Richtung wird in der Mathematik in Dimensionen gemessen. Eine Linie nimmt eine einzelne Dimension ein. Es geht nur in eine Richtung. Eine zweidimensionale Ebene ist eine Grundebene. Beispielsweise kann eine ebene Fläche in einem von zwei kartesischen Koordinatensystemen erweitert werden.
Die Umgebung hat drei räumliche Dimensionen: Breite, Tiefe und Höhe, sowie eine vierte zeitliche Dimension.
3D vs. 4D
Der Hauptunterschied zwischen drei und vier Dimensionen besteht darin, dass drei Dimensionen schnell wahrgenommen werden. Andererseits sind die vier Dimensionen schwer zu fühlen und wahrzunehmen.
Drei Dimensionen (3D) werden durch das Vorhandensein (Ausdehnung) des Zielobjekts in der x-, y- und z-Ebene gekennzeichnet. Wir nehmen unsere Umwelt und die uns umgebenden Objekte dreidimensional wahr. Mit den von unseren Sinnesrezeptoren erfassten und identifizierten Daten können wir jetzt drei Dimensionen sehen. Die Schaffung des kartesischen Koordinatensystems im XNUMX. Jahrhundert legte den Grundstein für dreidimensionales Wissen.
Alles, was wir sehen, hören und fühlen, ist im dreidimensionalen Raum enthalten. Wissenschaftler glauben jedoch seit langem an die Existenz einer weiteren Dimension neben dem dreidimensionalen Raum, die sie als vierte Dimension bezeichnen. Das Argument der vierten Dimension begann im späten 18. Jahrhundert, als Jean Le Rond D'Alembert das Konzept einführte. Die Zeit, die weder gesehen noch gefühlt werden kann, wird als vierte Dimension bezeichnet.
Vergleichstabelle zwischen 3D und 4D
| Parameter | 3D | 4D |
| Bedeutung | Die Existenz oder Ausdehnung von Dingen über die drei kartesischen Koordinaten. | Länge, Breite (Breite) und Höhe sind wichtige Maße. |
| Spezifikationen | Die vierte Dimension ist eine theoretische Idee, die noch bewiesen werden muss. | Länge, Höhe, Breite (Breite) und Zeit sind Faktoren, die es zu berücksichtigen gilt. |
| Visualisierung von Daten | Es ist möglich zu fühlen und zu erfahren | Es ist schwer zu erkennen. |
| Die Quelle | Zu Beginn des siebzehnten Jahrhunderts | Während des späten achtzehnten Jahrhunderts |
| Beweis der Existenz | Die Existenz des dreidimensionalen Raums wurde sowohl theoretisch als auch experimentell nachgewiesen. | Die vierte Dimension ist eine theoretische Idee, die sich in der Praxis noch bewähren muss. |
| Beispiele | würfelförmig | Dreieckiges Prisma |
Was ist 3D?
Die Existenz eines Gegenstandes in den drei Raumachsen wird als dreidimensionaler (3D) Raum bezeichnet. Dabei handelt es sich um die Anzahl unabhängiger Faktoren, die erforderlich sind, um die Position eines bestimmten Objekts im Raum zu bestimmen.
Die Idee des dreidimensionalen Raums wurde schon früh entwickelt. Alles in unserer Umgebung hat drei Dimensionen. Diese Dinge haben alle die gleiche Größe, Breite (Breite) und Höhe. Die Welt, in der wir leben, wird dreidimensional dargestellt. Die Wahrnehmungsebene wird durch die Fähigkeit des Individuums bestimmt, diese Aspekte mit Hilfe seiner Wahrnehmung zu sehen.
In der Mathematik werden die drei geometrischen Parameter zur Bezeichnung des dreidimensionalen Raums verwendet. Die x-, y- und z-Achsen, um genau zu sein. Alle drei Achsen müssen dargestellt werden, um ihre Position oder Existenz zu beschreiben. Ein quadratischer Bereich kann beispielsweise durch eine der beiden Dimensionen in den kartesischen Koordinaten charakterisiert werden, wie z. B. die xy-, yz- oder zx-Ebene; aber alle drei Achsen müssen die Gültigkeit eines Würfels bestätigen. Zur Berechnung des Würfelvolumens dürfen nur die Daten aller drei Achsen verwendet werden.
In der Kinematographie führt 3D neue Videotechniken ein, beispielsweise digitale Effekte, die dreidimensionale Bilder erzeugen. Ein 4D-Film ist ein 3D-Film mit zusätzlichen Effekten, die ein reales Erlebnis simulieren und in bestimmten Kinos gezeigt werden.
Was ist 4D?
Der Raum in vier Dimensionen (4D) ist ein einzigartiges Phänomen. Es ist immer noch als Zusammenfassung erhältlich und erfreute sich zunehmender Beliebtheit, als Einstein seine Studien zum Gesetz der Schwerkraft veröffentlichte. Zeit ist die vierte fiktive Achse in der vierten Dimension, einer modifizierten Form des dreidimensionalen Raums.
Nach Einsteins Theorie existiert alles innerhalb eines bestimmten Rahmens räumlicher und zeitlicher Skalen. Zeit wird nicht als separate Größe, sondern als Raumkomponente betrachtet.
Dies impliziert, dass jede Änderung des Raums erhebliche Auswirkungen auf die Zeit hat. Wenn die Zeit als dimensionaler Parameter betrachtet wird, ändert sich die Funktionsweise des Planeten dramatisch. Wenn sich der Raum verändert, werden die Auswirkungen der Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft neutralisiert.
Der Tesserakt ist eine hervorragende Illustration, wie man die vierte Dimension versteht. In der vierten Dimension sind Tesserakte die Existenz eines Würfels. Der Tesserakt wird erzeugt, wenn angenommen wird, dass ein Würfel in einer Querrichtung zur aktuellen Dreidimensionalität ausgeworfen wird.
Die folgende Animation zeigt einen Tesserakt aus einem solchen dreidimensionalen Blickwinkel. Einzelpersonen werden es schwer zu verstehen finden, da wir nur in drei Dimensionen erkennen können. Wissenschaftler arbeiten hart daran, diese Idee Wirklichkeit werden zu lassen, was viel Zeit in Anspruch nehmen kann.
Hauptunterschiede zwischen 3D und 4D
- Die Position eines bestimmten Objekts im dreidimensionalen Raum wird durch drei Koordinaten (Achsen) definiert. Die Zeit wird in den dreidimensionalen Raum als mehrere virtuelle Achsen in der vierten Dimension eingeführt, die eine mentale ist.
- Der dreidimensionale Raum umfasst drei Dimensionen: Länge, Breite (Breite) und Höhe. Als vierte Dimension wird die Zeit eingeführt.
- Menschen leben in einem dreidimensionalen Universum. Der Begriff der vier Dimensionen wurde aus Newtons spezieller Relativitätstheorie entwickelt, die in ihrer abstrakten Form immer noch verfügbar ist.
- Es könnte ein Quader, Würfel, eine Kugel oder irgendeine geometrische Illustration für den dreidimensionalen Raum verwendet werden. Der Tesserakt ist ein bekanntes Beispiel für den vierdimensionalen Raum.
- Die additive Fertigung ist ein Beispiel aus der Praxis. Der 3D-Druck wird durch Hinzufügen von Material zu seiner vertikalen Basis erreicht. Wann immer dieser 3D-Druck beginnt, auf Umgebungsbedingungen zu reagieren, wird er als 4D-Druck bezeichnet.
Zusammenfassung
Der dreidimensionale Raum enthält alle Gegenstände, mit denen wir interagieren. Auch wenn die vierte Dimension schon seit so vielen Jahren diskutiert wird, bleibt sie irgendwie eine arithmetische Idee mit enormen dunklen Schätzen. Die Darstellung der vierten Dimension in größerem Maßstab wird unser Verständnis und unsere Sicht auf die Welt verändern.
Basierend auf wissenschaftlicher Abstraktion führen Mathematik, Physik und andere Wissenschaften die Idee des mehrdimensionalen Merkmalsraums ein. Daraus ist die Vorstellung von 4D entstanden, die sich auf die moderne Physik konzentriert und zusätzliche Zeit als eigenständige Dimension enthält.
Bibliographie
- https://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/(ASCE)0733-9364(2008)134:10(776)
- https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.47.8471
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