La medida o longitud de un elemento o área de lugar para una dirección se mide en dimensiones en matemáticas. Una línea ocupa una sola dimensión. Sólo va en una dirección. Un plano bidimensional es un plano básico. Una superficie plana, por ejemplo, se puede ampliar en cualquiera de los dos sistemas de coordenadas cartesianas.
El entorno tiene tres dimensiones espaciales: ancho, profundidad y altura, así como una cuarta dimensión temporal.
3D frente a 4D
La principal diferencia entre tres y cuatro dimensiones es que las tres dimensiones se detectan rápidamente. Por otro lado, las cuatro dimensiones son difíciles de sentir y notar.
Las tres dimensiones (3D) se caracterizan por la presencia (expansión) del elemento objetivo en los planos x, y y z. Percibimos nuestro entorno y los objetos que nos rodean en tres dimensiones. Ahora podemos ver tres dimensiones con datos adquiridos e identificados por nuestros receptores sensoriales. La creación del sistema de coordenadas cartesianas en el siglo XVII sembró las semillas del conocimiento tridimensional.
Todo lo que vemos, oímos y sentimos está contenido dentro del espacio tridimensional. Sin embargo, los científicos creen desde hace mucho tiempo en la existencia de una dimensión adicional al espacio tridimensional, a la que denominaron cuarta dimensión. El argumento de la cuarta dimensión comenzó a finales del siglo XVIII cuando Jean Le Rond D'Alembert introdujo el concepto. El tiempo que no se puede ver ni sentir se conoce como cuarta dimensión.
Tabla comparativa entre 3D y 4D
| parámetros | 3D | 4D |
| Sentido | La existencia o extensión de las cosas a través de las tres coordenadas cartesianas. | El largo, el ancho (ancho) y el alto son dimensiones importantes. |
| Especificaciones | La cuarta dimensión es una idea teórica que aún no se ha demostrado. | La longitud, la altura, el ancho (ancho) y el tiempo son factores a considerar. |
| Visualización de datos | Es posible sentir y experimentar | Es difícil discernir. |
| La fuente | A principios del siglo XVII | Durante finales del siglo XVIII |
| Evidencia de existencia | La existencia del espacio tridimensional ha sido demostrada tanto teórica como experimentalmente. | La cuarta dimensión es una idea teórica que aún no se ha probado en la práctica. |
| Ejemplos | en forma de cubo | Prisma triangular |
¿Qué es 3D?
La existencia de un elemento en los tres ejes espaciales se denomina espacio tridimensional (3D). Es la cantidad de factores independientes necesarios para determinar la posición de un determinado objeto en el espacio.
La idea del espacio tridimensional se desarrolló en una etapa temprana. Todo en nuestro entorno tiene tres dimensiones. Estas cosas son todas del mismo tamaño, ancho (ancho) y altitud. El mundo en el que vivimos se representa en tres dimensiones. El nivel de percepción está determinado por la capacidad del individuo para ver estos aspectos utilizando sus percepciones.
En matemáticas, los tres parámetros geométricos se han utilizado para indicar el espacio tridimensional. Los ejes x, y y z, para ser exactos. Los tres ejes deben representarse para describir su ubicación o existencia. La región cuadrada, por ejemplo, puede caracterizarse por cualquiera de las dos dimensiones en las coordenadas cartesianas, como el plano xy, yz o zx; pero los tres ejes deben validar la validez de un cubo. Para calcular el volumen del cubo, sólo se pueden utilizar los datos obtenidos de los tres ejes.
En cinematografía, el 3D introduce nuevas técnicas de vídeo, como los efectos digitales que producen imágenes tridimensionales. Una película 4D es 3D con efectos añadidos que simulan una experiencia de la vida real y se proyecta en salas específicas.
¿Qué es 4D?
El espacio en cuatro dimensiones (4D) es un fenómeno único. Todavía está disponible como resumen y ganó popularidad cuando Einstein publicó sus estudios sobre la ley de la gravedad. El tiempo es el cuarto eje ficticio de la cuarta dimensión, una forma modificada del espacio tridimensional.
Según la teoría de Einstein, todo existe dentro de un cierto marco de escalas espaciales y temporales. El tiempo no se considera una cantidad separada sino un componente espacial.
Esto implica que cualquier cambio en el espacio afectará significativamente al tiempo. Cuando el tiempo se considera un parámetro dimensional, el funcionamiento del planeta cambia dramáticamente. A medida que el espacio cambia, se neutraliza el impacto del pasado, presente y futuro.
El Tesseract es una excelente ilustración de cómo comprender la cuarta dimensión. En la cuarta dimensión, los teseractos son la existencia de un cubo. El tesseract se genera cuando se cree que un cubo es expulsado en una dirección transversal a las tres dimensiones actuales.
La animación a continuación muestra un tesseract desde un ángulo tridimensional de este tipo. A las personas les resultará difícil de comprender, ya que solo podemos detectar en tres dimensiones. Los científicos están trabajando arduamente para hacer realidad esta idea, que puede tardar mucho en materializarse.
Principales diferencias entre 3D y 4D
- La posición de un objeto dado en el espacio tridimensional está definida por tres coordenadas (ejes). El tiempo se introduce en el espacio tridimensional como múltiples ejes virtuales en la cuarta dimensión, que es mental.
- El espacio tridimensional comprende tres dimensiones: largo, ancho (ancho) y alto. Como cuarta dimensión, se introduce el tiempo.
- Los seres humanos vivimos en un universo tridimensional. La noción de cuatro dimensiones se desarrolló a partir de la teoría especial de la relatividad de Newton, que todavía está disponible en su forma abstracta.
- Se puede usar un paralelepípedo, un cubo, una esfera o cualquier ilustración geométrica para un espacio tridimensional. El tesseract es un ejemplo bien conocido de espacio cuatridimensional.
- La fabricación aditiva es un ejemplo del mundo real. La impresión 3D se logra agregando material a su base vertical. Cada vez que esta impresión 3D comienza a responder a las condiciones ambientales, se denomina impresión 4D.
Conclusión
El espacio tridimensional contiene todos los elementos con los que interactuamos. Aunque la cuarta dimensión se ha debatido durante tantos años, de alguna manera sigue siendo una idea aritmética con tremendos tesoros oscuros. La exhibición de la cuarta dimensión a mayor escala cambiará nuestra comprensión y perspectiva del mundo.
Basándose en la abstracción científica, las matemáticas, la física y otras ciencias introducen la idea de un espacio de características multidimensional. Como resultado, surgió la noción de 4d, que se centra en la física moderna, con el tiempo adicional como dimensión independiente.
Referencias
- 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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