De maat of lengte van een item of plaatsgebied voor één richting wordt in de wiskunde in dimensies gemeten. Een lijn heeft één dimensie. Het gaat maar in één richting. Een tweedimensionaal vlak is een basisvlak. Een plat oppervlak kan bijvoorbeeld worden uitgebreid in een van de twee cartesiaanse coördinatensystemen.
De omgeving heeft drie ruimtelijke dimensies: breedte, diepte en hoogte, evenals een vierde temporele dimensie.
3D versus 4D
Het belangrijkste verschil tussen drie en vier dimensies is dat drie dimensies snel worden waargenomen. Aan de andere kant zijn de vier dimensies moeilijk te voelen en op te merken.
Drie dimensies (3D) worden gekenmerkt door de aanwezigheid (uitbreiding) van het doelitem in de x-, y- en z-vlakken. We nemen onze omgeving en de objecten om ons heen waar in drie dimensies. We kunnen nu drie dimensies zien met gegevens die zijn verzameld en geïdentificeerd door onze sensorische receptoren. De creatie van het cartesiaanse coördinatensysteem in de zeventiende eeuw legde de kiem voor driedimensionale kennis.
Alles wat we zien, horen en voelen bevindt zich in de driedimensionale ruimte. Wetenschappers geloven echter al lang in de aanwezigheid van een extra dimensie naast de driedimensionale ruimte, die zij de vierde dimensie hebben genoemd. Het argument van de vierde dimensie begon aan het einde van de 18e eeuw toen Jean Le Rond D'Alembert het concept introduceerde. De tijd die niet gezien of gevoeld kan worden, staat bekend als de vierde dimensie.
Vergelijkingstabel tussen 3D en 4D
| parameters | 3D | 4D |
| Betekenis | Het bestaan of de uitbreiding van dingen over de drie Cartesiaanse coördinaten. | Lengte, breedte (breedte) en hoogte zijn allemaal belangrijke afmetingen. |
| Specificaties | De vierde dimensie is een theoretisch idee dat nog moet worden bewezen. | Lengte, hoogte, breedte (breedte) en tijd zijn allemaal factoren waarmee rekening moet worden gehouden. |
| Visualisatie van gegevens | Het is mogelijk om te voelen en te ervaren | Het is moeilijk te onderscheiden. |
| De bron | Aan het begin van de zeventiende eeuw | Tijdens de late achttiende eeuw |
| Bewijs van bestaan | Het bestaan van driedimensionale ruimte is zowel theoretisch als experimenteel aangetoond. | De vierde dimensie is een theoretisch idee dat zich in de praktijk nog moet bewijzen. |
| Voorbeelden | kubusvormig | Driehoekig Prisma |
Wat is 3D?
Het bestaan van een item in de drie ruimtelijke assen wordt een driedimensionale (3D) ruimte genoemd. Het is het aantal onafhankelijke factoren dat nodig is om de positie van een bepaald object in de ruimte te bepalen.
Het idee van een driedimensionale ruimte is al in een vroeg stadium ontwikkeld. Alles in onze omgeving heeft drie dimensies. Deze dingen zijn allemaal even groot, breed (breedte) en hoogte. De wereld waarin we leven wordt weergegeven in drie dimensies. Het niveau van perceptie wordt bepaald door het vermogen van het individu om deze aspecten te zien met behulp van hun percepties.
In de wiskunde worden de drie geometrische parameters gebruikt om de driedimensionale ruimte aan te duiden. De x-, y- en z-assen, om precies te zijn. Alle drie de assen moeten worden weergegeven om hun locatie of bestaan te beschrijven. Het kwadraatgebied kan bijvoorbeeld worden gekarakteriseerd door een van de twee dimensies in de cartesiaanse coördinaten, zoals het xy-, yz- of het zx-vlak; maar alle drie de assen moeten de geldigheid van een kubus valideren. Om het volume van de kubus te berekenen, mogen alleen de gegevens van alle drie de assen worden gebruikt.
In de cinematografie introduceert 3D nieuwe videotechnieken, zoals digitale effecten die driedimensionale beelden produceren. Een 4D-film is 3D met toegevoegde effecten die een levensechte ervaring simuleren en wordt vertoond in specifieke theaters.
Wat is 4D?
Ruimte in vier dimensies (4D) is een uniek fenomeen. Het is nog steeds beschikbaar als abstract en wint aan populariteit toen Einstein zijn studies over de wet van de zwaartekracht publiceerde. Tijd is de vierde fictieve as in de vierde dimensie, een gewijzigde vorm van driedimensionale ruimte.
Volgens de theorie van Einstein bestaat alles binnen een bepaald raamwerk van ruimtelijke en temporele schalen. Tijd wordt niet gezien als een afzonderlijke grootheid, maar als een ruimtecomponent.
Dit impliceert dat elke verandering in de ruimte een aanzienlijke impact zal hebben op de tijd. Wanneer tijd als een dimensionale parameter wordt beschouwd, verandert het functioneren van de planeet dramatisch. Naarmate de ruimte verandert, wordt de impact van het verleden, het heden en de toekomst geneutraliseerd.
De Tesseract is een uitstekende illustratie van hoe de vierde dimensie te begrijpen. In de vierde dimensie zijn tesseracten het bestaan van een kubus. De tesseract wordt gegenereerd wanneer wordt aangenomen dat een kubus wordt uitgeworpen in een richting dwars op de huidige driedimensionale.
Onderstaande animatie toont een tesseract vanuit zo'n driedimensionale hoek. Individuen zullen het moeilijk te begrijpen vinden, omdat we alleen in drie dimensies kunnen detecteren. Wetenschappers werken er hard aan om dit idee werkelijkheid te laten worden, wat veel tijd kan kosten om werkelijkheid te worden.
Belangrijkste verschillen tussen 3D en 4D
- De positie van een bepaald object in de driedimensionale ruimte wordt bepaald door drie coördinaten (assen). Tijd wordt geïntroduceerd in de driedimensionale ruimte als meerdere virtuele assen in de vierde dimensie, die een mentale is.
- De driedimensionale ruimte omvat drie dimensies: lengte, breedte (breedte) en hoogte. Als vierde dimensie wordt tijd geïntroduceerd.
- Mensen leven in een driedimensionaal universum. Het begrip vier dimensies is ontwikkeld vanuit de speciale relativiteitstheorie van Newton, die nog steeds beschikbaar is in zijn abstracte vorm.
- Er kan een kubus, kubus, bol of een andere geometrische illustratie voor een driedimensionale ruimte worden gebruikt. De tesseract is een bekend voorbeeld van vierdimensionale ruimte.
- Additive manufacturing is een voorbeeld uit de praktijk. 3D-printen wordt bereikt door materiaal toe te voegen aan de verticale basis. Telkens wanneer deze 3D-print begint te reageren op omgevingsomstandigheden, wordt dit de 4D-print genoemd.
Conclusie
De driedimensionale ruimte bevat alle items waarmee we interacteren. Hoewel er al zoveel jaren over de vierde dimensie wordt gedebatteerd, blijft het op de een of andere manier een rekenkundig idee met enorme duistere schatten. De weergave van de vierde dimensie op grotere schaal zal ons begrip en onze kijk op de wereld veranderen.
Gebaseerd op wetenschappelijke abstractie introduceren wiskunde, natuurkunde en andere wetenschappen het idee van multidimensionale kenmerkruimte. Als resultaat hiervan is het begrip 4d ontstaan, dat zich concentreert op de moderne natuurkunde, met extra tijd als onafhankelijke dimensie.
Referenties
- 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
Ik heb zoveel moeite gestoken in het schrijven van deze blogpost om jou van waarde te kunnen zijn. Het zal erg nuttig voor mij zijn, als je overweegt het te delen op sociale media of met je vrienden/familie. DELEN IS ️
