Četverodimenzionalni prostor

Danas svaki učenik zna da je prostor u kojem postoji osoba trodimenzionalan, tj. Ima tri dimenzije: dužinu, širinu i visinu. Ali što je četverodimenzionalni prostor? Ako istražujemo ne samo prostornu poziciju tijela, već i način na koji se ona mijenja u vremenu, tj. Procesi koji se javljaju u trodimenzionalni prostor,

Četverodimenzionalni prostor kao jedinstvo prostora i vremena ima zanimljivu imovinu koja je posljedica teorija relativnosti A. Einstein. Sastoji se od činjenice da se brzina tijela približava svjetlosti, vrijeme mu polako teče, a tijelo se smanjuje.

Zamisliti takav četverodimenzionalni prostor nije dovoljno jednostavan. Kad smo se u školi povukli ravno geometrijski oblici, nisu imali nikakve posebne poteškoće - bile su dvodimenzionalne (imale su širinu i duljinu). Bilo je teže izvući i predstavljati trodimenzionalne figure - čunjevi, piramide, cilindre i druge. Zamisliti da je četverodimenzionalne figure vrlo teško čak i za matematičare i fizičare.

Naravno, potrebno je koncept "četverodimenzionalnog prostora" kako bi se navikli. Fizikat-teoretičari primjenjuju koncept četverodimenzionalnog svemirskog vremena kao alata u izračunima, razvijamo u ovom svijetu četverodimenzionalnu geometriju.

Teorija A. Einsteina kaže da gravitacijska tijela doprinose zakrivljenosti četverodimenzionalnog svemira oko sebe. Nije lako vizualizirati "uobičajeno" prostorno vrijeme, a uvijanje je još teže. Ali fizika-teoretici ili matematičari ne trebaju ništa zamisliti. Zakrivljenost za njih znači promjenu geometrijskih svojstava tijela ili figure. Na primjer, obujam odnosi se na njegov promjer na ravnini kao 3.14, a na zakrivljenoj površini to baš i nije tako. Teoretski, ruski matematičar N. Lobachevsky teoretski je predložio mogućnost zakretanja četverodimenzionalnog prostora početkom devetnaestog stoljeća. Sredinom devetnaestog stoljeća njemački matematičar B. Riemann počeo je istraživati ​​"zakrivljene" prostore ne samo tri dimenzije, već i četiri, a zatim s bilo kojim brojem dimenzija. Od tada, geometrija zakrivljenog prostora zove se ne-euklidski. Osnivači neeuklidske geometrije nisu točno znali u kojim uvjetima bi mogla biti korisna geometrija. Matematički aparat koji su stvorili naknadno je korišten u formulaciji opće teorije relativnosti (opća teorija relativnosti).

A. Einstein je ukazao na zanimljiv učinak na vrijeme: u snažnom gravitacijskom polju, vrijeme će polagano polako izaći izvan njega. To znači da će vrijeme na Suncu sporije biti nego na Zemlji, jer je gravitacijska sila Sunca bitno veća od gravitacijske sile Zemlje. Iz istog razloga, satovi na određenoj visini iznad Zemlje idu malo brže nego na površini našeg planeta.

Od velike važnosti za čitavu znanost su takva vremena otkrivena svojstva znanstvenika kao da ga usporavaju pored zvijezda neutrona, zaustavljaju vrijeme u "crnim rupama", hipotetsku mogućnost "prijelaza" vremena u prostor i obrnuto.

Izvan gravitacijskog polja naziva se slobodni prostor - okruženje u kojem gravitacijska sila na tijelu ili uopće, ili djeluje vrlo slabo u usporedbi s gravitacijom Zemlje. Zvijezde su u svemiru, a najveći dio je slobodnog prostora.