かつてなくわかりやすい、4次元空間の解説

3次元空間には、たて、よこ、たかさの3つの軸があります。

4次元空間には、さらにもうひとつ軸が加わります。

4次元空間の説明はこれで終わるのですが、

4次元空間があるとすれば何ができるのかを考えてみます。

頭の中で軸を加えるのは難しいので、まず導入として2次元を3次元にすると何が起こるか考えます。

2次元は、たてとよこの2軸です。

厚みがゼロの紙を想像してください。

これを平たく敷いたものは2次元空間の中に置かれた2次元の物体です。

2次元空間では高さが無いので、曲げることも出来ません。

＜＜4次元を使うとワープができる話＞＞

この紙を3次元空間にもっていくと、曲げられるようになります。

紙をまげて2箇所をくっつけることもできます。

紙の上に住んでいる2次元人がいたとしたら、自分が曲がっていることには気づきません。

なのに、とつぜん離れた場所がまがってくっついてきたら、

そうです。ワープです。

3次元空間を4次元空間で加わる軸の方向に曲げてくっつけると、異なる場所が隣り合うことになります。

これが時空の歪みとかワープとかワームホールとかSFでいわれているやつです。

＜＜4次元を使うと宇宙が無限の繋がりを持つ話＞＞

2次元の紙を平たくおいたら、面積には限りがありますし、果てがあります。

紙の端までいったらそこで終わりです。

この紙を、サランラップの芯のように丸めたら、横の限界がなくなります。

面積は限りがありますが、横にどれだけすすんでもぐるぐる回ってつながっています。

この紙を地球儀のように球面にしたら、今度はたてもよこも限りがなくなります。

3次元空間を4次元空間のなかで丸めたりつなげたりしたら、

体積は限りがありますが、果てが無いことになります。

この話に興味があったら、「トーラス宇宙」とかで検索してみてください。