Espaço em quatro dimensões

Hoje, cada estudante sabe que o espaço em que uma pessoa existe é tridimensional, ou seja, ele tem três dimensões: comprimento, largura e altura. Mas o que é Espaço de quatro dimensões? Se explorarmos não apenas a posição espacial do corpo, mas também como isso muda no tempo, isto é, os processos que ocorrem no espaço tridimensional, há mais uma coordenada – tempo. Espaço tridimensional e consiste em três coordenadas espaciais e de uma só vez. Neste caso, físicos e filósofos falam sobre um único continuo espaço-tempo. A hora e o espaço estão inter-relacionados. Essencialmente, eles se manifestam como lados diferentes do espaço-tempo de quatro dimensões.

O espaço em quatro dimensões como a unidade do espaço e do tempo tem uma propriedade interessante, que é uma conseqüência da teoria da relatividade de A. Einstein. Consiste no fato de que, com a velocidade do corpo aproximando-se da luz, o tempo flui mais lentamente sobre ela, e o próprio corpo diminui de tamanho.

Imagine um espaço de quatro dimensões Não é fácil o suficiente. Quando desenhávamos figuras planas geométricas na escola , não experimentávamos dificuldades especiais – eram bidimensionais (tinham uma largura e um comprimento). Era mais difícil desenhar e representar figuras tridimensionais – cones, pirâmides, cilindros e outros. E imaginar figuras de quatro dimensões é bastante difícil mesmo para matemáticos e físicos.

Claro, o conceito de "espaço em quatro dimensões" é necessário para se acostumar. Físicos teóricos aplicam o conceito de espaço-tempo em quatro dimensões como uma ferramenta em cálculos, desenvolvem neste mundo uma geometria tridimensional.

A teoria de A. Einstein diz que os corpos gravitacionais contribuem para a curvatura do espaço-tempo tridimensional em torno de si mesmos. Não é fácil visualizar o espaço-tempo "usual", e o torcido é ainda mais difícil. Mas física-teóricos ou matemáticos não precisam imaginar nada. Curvatura para eles significa mudar as propriedades geométricas de corpos ou figuras. Por exemplo, o comprimento de um círculo refere-se ao seu diâmetro no plano como 3.14, e em uma superfície curva não é assim. Teoricamente, o matemático russo N. Lobachevsky teoricamente propôs a possibilidade de curvar o espaço de quatro dimensões no início do século XIX. Em meados do século XIX, o matemático alemão B. Riemann começou a explorar os espaços "curvados" de não apenas três dimensões, mas também quatro e, em seguida, com qualquer número de dimensões. Desde então, a geometria de um espaço curvo é chamada de não-euclidiana. Os fundadores da geometria não-euclidiana não sabiam exatamente em que condições sua geometria poderia ser útil. O aparelho matemático que eles criaram foi posteriormente usado na formulação da teoria da relatividade geral da relatividade geral.

A. Einstein apontou um efeito interessante no tempo: em um poderoso campo gravitacional, o tempo fluirá mais lentamente do que para fora dele. Isso significa que o tempo no Sol irá mais lento do que na Terra, uma vez que a força gravitacional do Sol é substancialmente maior do que a força gravitacional da Terra. Pelo mesmo motivo, os relógios a uma certa altura acima da Terra passam um pouco mais rápido do que na superfície do nosso planeta.

De grande importância para toda a ciência são características tão descobertas pelo tempo do cientista como desacelerando ao lado das estrelas de nêutrons, impedindo o tempo em "buracos negros", possibilidade hipotética de "transição" de tempo para espaço e processo reverso.

Fora do campo gravitacional Aparece Então Chamado Espaço livre – um ambiente em que a força gravitacional no corpo não funciona ou age muito fracamente em comparação com a gravidade da Terra. As estrelas estão no espaço exterior, e a maior parte é espaço livre.