Membayangkan dunia dalam jumlah dimensi yang berbeda mengubah cara Anda memandang segala sesuatu, termasuk waktu, ruang, dan kedalaman. Menonton film dalam 3D memungkinkan Anda mengalami kedalaman tambahan yang biasanya tidak dapat Anda lihat.
Sangat mudah untuk memikirkan perbedaan antara dua dimensi dan tiga dimensi. Tapi apa yang dibutuhkan empat dimensi tidak begitu jelas. Sangat penting untuk memahami apa yang dimaksud ilmuwan dan peneliti lain ketika mereka berbicara tentang dimensi yang berbeda untuk lebih menentukan perbedaan antara tiga dimensi dan empat dimensi.
3D vs. 4D
Dunia kita berada dalam tiga dimensi spasial, lebar, kedalaman dan tinggi, dengan dimensi keempat yaitu temporal (seperti dalam, dimensi waktu). Para ilmuwan dan filsuf telah bertanya-tanya dan melakukan penelitian tentang apa yang akan menjadi dimensi spasial keempat. Karena para peneliti ini tidak dapat secara langsung mengamati dimensi keempat, semakin sulit untuk menemukan buktinya.
Untuk lebih memahami seperti apa dimensi keempat, Anda dapat melihat lebih dekat apa yang membuat tiga dimensi tiga dimensi dan, mengikuti ide-ide ini, berspekulasi tentang apa yang akan menjadi dimensi keempat fourth menjadi.
Panjang, lebar, dan tinggi membentuk tiga dimensi dunia kita yang dapat diamati. Anda mengamati dimensi-dimensi ini melalui data empiris yang diberikan kepada Anda oleh indera kita seperti penglihatan dan pendengaran. Anda dapat menentukan posisi titik dan arah vektor dalam ruang tiga dimensi kami di sepanjang titik referensi.
Anda dapat membayangkan dunia ini sebagai kubus tiga dimensi yang memiliki tiga sumbu spasial yang memperhitungkan lebar, tinggi, dan panjang bergerak maju dan mundur, naik dan turun, dan kiri dan kanan seiring waktu, dimensi yang tidak Anda amati secara langsung tetapi melihat.
Saat membandingkan 3D vs. 4D, mengingat pengamatan dunia spasial tiga dimensi ini, kubus empat dimensi akan menjadi tesseract, sebuah objek yang bergerak dalam tiga dimensi ini yang Anda rasakan di samping dimensi keempat yang Anda tidak bisa.
Objek-objek ini juga disebut delapan sel, octachorons, tetracubes atau hypercube empat dimensi, dan meskipun tidak dapat diamati secara langsung, mereka dapat dirumuskan dalam arti abstrak.
Bayangan 4D
Karena makhluk tiga dimensi melemparkan bayangan ke permukaan dua dimensi kubus, ini membuat para peneliti berspekulasi bahwa benda empat dimensi akan menghasilkan bayangan tiga dimensi. Untuk alasan ini, dimungkinkan untuk mengamati "bayangan" ini dalam tiga dimensi spasial Anda bahkan jika Anda tidak dapat secara langsung mengamati empat dimensi. Ini akan menjadi bayangan 4d.
Matematikawan Henry Segerman dari Oklahoma State University telah menciptakan dan menggambarkan patung 4 dimensinya sendiri. Dia telah menggunakan cincin untuk membuat objek berbentuk dodecacontachron yang terbuat dari 120 dodecahedra, bentuk tiga dimensi dengan 12 wajah segi lima.
Dengan cara yang sama sebuah objek dimensi melemparkan bayangan dua dimensi, Segerman berpendapat bahwa pahatannya adalah bayangan tiga dimensi dari dimensi keempat.
Meskipun contoh bayangan ini tidak memberi Anda cara langsung untuk mengamati dimensi keempat, itu adalah indikator yang baik tentang cara berpikir tentang dimensi keempat. Matematikawan sering memunculkan analogi semut yang berjalan di atas selembar kertas dalam menggambarkan batas-batas persepsi terhadap dimensi.
Semut yang berjalan di permukaan kertas hanya dapat melihat dua dimensi, tetapi ini tidak berarti bahwa dimensi ketiga tidak ada. Ini hanya berarti semut hanya dapat secara langsung melihat dua dimensi dan menyimpulkan dimensi ketiga melalui penalaran tentang dua dimensi ini. Demikian pula, manusia dapat berspekulasi tentang sifat dimensi keempat tanpa secara langsung memahaminya.
Perbedaan Antara Gambar 3D dan 4D
Tesseract kubus empat dimensi adalah salah satu contoh bagaimana dunia tiga dimensi yang dijelaskan oleh x, y dan z dapat diperluas menjadi dunia keempat. Matematikawan, fisikawan, dan ilmuwan serta peneliti lainnya dapat merepresentasikan vektor dalam dimensi keempat menggunakan vektor empat dimensi yang mencakup variabel lain seperti w.
Geometri benda dalam dimensi keempat lebih kompleks yang mencakup 4 politop, yang merupakan sosok empat dimensi. Objek-objek ini menunjukkan perbedaan antara gambar 3D dan 4D.
Beberapa profesional telah menggunakan "dimensi keempat" untuk merujuk pada penambahan lebih banyak efek pada bentuk media yang tidak dapat diakomodasi oleh tiga dimensi. Ini termasuk "film empat dimensi" yang mengubah suasana teater melalui suhu, kelembaban, gerak dan hal lain yang dapat membuat pengalaman menjadi seperti simulasi realitas virtual.
Demikian pula, peneliti ultrasound yang mempelajari ultrasound tiga dimensi kadang-kadang merujuk pada "dimensi keempat" sebagai ultrasound yang membawa aspek yang bergantung pada waktu, seperti dalam rekaman langsungnya. Metode ini mengandalkan penggunaan waktu sebagai dimensi keempat. Dengan demikian, mereka tidak memperhitungkan dimensi spasial keempat yang diilustrasikan oleh tesseracts.
Bentuk 4D
Membuat bentuk 4D mungkin tampak rumit, tetapi ada banyak cara untuk melakukannya. Untuk mengambil tesseract sebagai contoh, Anda dapat mengekspresikan kubus tiga dimensi di sepanjang sumbu w sedemikian rupa sehingga memiliki titik awal dan titik akhir.
Membayangkan ekspansi ini memberi tahu Anda bahwa tesseract dibatasi oleh delapan kubus: enam dari permukaan kubus asli dan dua lagi dari titik awal dan akhir ekspansi ini. Mempelajari ekspansi ini lebih dekat mengungkapkan bahwa tesseract dibatasi oleh 16 simpul politop, delapan dari posisi awal kubus dan delapan dari posisi akhir.
Tesseracts juga sering digambarkan dengan variasi dimensi keempat yang dikenakan pada kubus itu sendiri. Proyeksi ini menunjukkan permukaan berpotongan satu sama lain, yang membuat hal-hal membingungkan di dunia tiga dimensi, tetapi andalkan perspektif Anda dalam membedakan empat dimensi dari satu lain.
Matematikawan memperhitungkan batas persepsi dalam membuat gambar tesseracts. Dengan cara yang sama Anda dapat melihat bingkai kawat tiga dimensi dari sebuah kubus untuk melihat wajah di sisi lain, diagram kawat dari sebuah kubus tesseract menunjukkan proyeksi sisi tesseract yang tidak dapat Anda amati secara langsung tanpa menghapusnya sepenuhnya dari melihat.
Ini berarti memutar atau memindahkan tesseract dapat mengungkapkan permukaan atau bagian tersembunyi dari tesseract dengan cara yang sama seperti memutar kubus tiga dimensi yang dapat menunjukkan semua wajahnya kepada Anda.
makhluk 4 dimensi
Seperti apa wujud atau kehidupan dalam empat dimensi telah menyita perhatian para ilmuwan dan profesional lainnya selama beberapa dekade. Cerita pendek penulis Robert Heinlein tahun 1940 "Dan Dia Membangun Rumah yang Bengkok" melibatkan pembuatan bangunan dalam bentuk tesseract. Ini melibatkan gempa bumi yang menghancurkan rumah empat dimensi menjadi delapan kubus yang berbeda.
Penulis Cliff Pickover membayangkan makhluk empat dimensi, makhluk hiper, sebagai "balon berwarna daging yang terus berubah ukurannya." Makhluk-makhluk ini akan muncul kepada Anda sebagai potongan daging yang terputus dengan cara yang sama dunia dua dimensi hanya akan membiarkan Anda melihat penampang dan sisa-sisa dari dunia tiga dimensi satu.
Bentuk kehidupan empat dimensi dapat melihat ke dalam diri Anda dengan cara yang sama seperti makhluk tiga dimensi dapat melihat kehidupan dua dimensi dari semua sudut dan perspektif.
Anda bisa menggambarkan posisi hyperbeings ini menggunakan koordinat empat dimensi seperti (1, 1, 1, 1). John D. Departemen Sejarah dan Filsafat Ilmu Pengetahuan Norton dari University of Pittsburgh menjelaskan bahwa Anda dapat sampai pada kesimpulan ini tentang sifat alam semesta. dimensi keempat dengan mengajukan pertanyaan tentang apa yang membuat objek dan fenomena satu, dua, dan tiga dimensi seperti apa adanya dan mengekstrapolasi ke dalam dimensi keempat dimensi.
Makhluk yang hidup di dimensi keempat mungkin memiliki "penglihatan stereo" semacam ini, Norton menjelaskan, untuk memvisualisasikan gambar empat dimensi tanpa dibatasi oleh tiga dimensi. Gambar tiga dimensi yang melayang bersama dan terpisah satu sama lain dalam tiga dimensi menunjukkan keterbatasan ini.