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四次元世界 プロローグ

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*まともな4次元論ではありません

身近な自然と科学 Vol.31【4次元世界プロローグ】

今日は七夕ですね(地方によっては違いますが)
私の趣味としては七夕にまつわる話題にしたかったのですが出来ませんでした。
この事については追記で・・・

ということで、今回の話題は【四次元世界】です。
転校生が四次元世界の人だったり、突然、遠く離れた所に現れたりと、SFドラマなどでは良く使われる小道具です。
私は単純に、横・縦・高さ(X−Y−Z)に時間が加わったものが4次元世界と考えてしまうのですが、それでは、今、私たちが居る世界と同じですね。

“次元”とは何かから考えてみます。
「お前とは次元が違う」などという時にも使う訳ですが、少し科学的にいきましょう。
先ず、0次元世界・・・・
限りなく限りなく小さい点の世界です。
もちろん、ウィルスも棲めません。
極端に言えば“無”の世界です。
余談ですが、点が集まって線になると説明すると、無が幾つ集まっても無だろうという考えも成り立ってしまいます。
この話もいつかメルマガに取り上げようかと思っています。

次に、1次元世界・・・・
線の世界ですが、長さはあっても幅は限りなく限りなくゼロです。
生物が棲めたら線の延びている方向の1点しか見えません。
この一点も横幅と高さが限りなく限りなくゼロですから実質的には見えないでしょう。
その次、2次元世界・・・・
やっと横幅が認められて、平面になります。
しかし、高さが限りなく限りなくゼロなどで生物は棲めません。
やっと、3次元世界・・・・横・縦・高さが認められている世界、私たちが住む世界です。

では、4次元世界は・・・
0から3次元世界までの考えを拡張してみても思いつきません。
私たちの脳味噌は3次元用らしいです。
X軸(横)・Y軸(縦)・Z軸(高さ)の3軸全てに直角な軸がある世界

今度は3次元から次元を減らした世界を考えてみます。
3次元世界にある物を2次元世界に移すことは出来ます。
影です、数学的には“射影”です。
どんな3次元の物(立体)でも太陽光などで作られた影は平面です。
2次元世界の物を1次元に移すこともできます。
薄い紙の断面にだけ光りに当てれば、影は線になります。
同様に線も点という影に変換できます。
細い棒の断面にだけ光を当てて影を作れば、影は点です。
この考えを拡張したら4次元世界の影は、私たちの住む3次元世界にあるのではないかと想像できます。
XYZ軸と直角の軸を持つモノを自由に加えたり減らしたり出来る高等生物なら3次元と4次元世界を行ったり来たりできるかも知れません。

4次元世界のもう一つの手がかり・・・・
長さLの棒を考えます。
2次元世界、すなわち平面座標で考えた場合、この棒の長さLは、
棒の端の座標(x1、y1)ともう片方の座標(x2、y2)で表せば
L×L=(x1−x2)×(x1−x2)+(y1−y2)×(y1−y2)

同様に3次元の世界、すなわち空間座標で考えた場合は、
L×L=(x1−x2)×(x1−x2)+(y1−y2)×(y1−y2)
+(z1−z2)×(z1−z2)

この考えを拡張して4次元世界では、u軸も加わって
L×L=(x1−x2)×(x1−x2)+(y1−y2)×(y1−y2)
+(z1−z2)×(z1−z2)+(u1−u2)×(u1−u2)
となると考えられます。

この後は、アインシュタインの相対性理論の始まり『ローレンツ収縮』に入るのですが、私の理解不足で10行ぐらいでは収まりませんので次回以降にさせてください。

今回は、要点だけ・・・
非常に高速(光が無視できないほどの速さ)で動いている物体は、外部からその物体を見ると、その物体は収縮しているように見えます。
というか、実際に短くなります。
その短くなった部分は、4次元世界に入り込んでしまったのです。

追記
七夕なので“竹”の話題にしようと思ったのです。が、竹は、草か樹木かで悩んでしまいました。
どこで調べても草でもあり樹木でもありです。
植物学的には、樹木扱いらしいのですが、日に数十センチ以上も伸びる樹木はなく、成長の速さから草が良いらしいです。
それから、竹は花が咲いたら枯れると言いますが、事実は枯れないらしいです。
枯れるのは地上部の竿だけで、地下には生き残っている部分があるそうです。
60年間花が咲かないうのも嘘で、数年で咲く種類もあれば100年経っても咲かない種類もあるそうです。
この60年は、暦の十二支(子・丑・寅・・・・)の12と占いに使われる“五行”哲学の5の最小公倍数である60から出ているだけだとか。

「理解できない物は真実ではない」とかいう相対性理論批判書籍がありますが、私にも相対性理論は感覚的に理解できません。
4次元世界にある物の影が3次元の物なら、人間の魂は4次元世界にあって、人間の誕生は4次元から3次元に落ちることで、人間の死は3次元から4次元に戻ると解釈したら興味深いと思うのですが


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