يُفهم البعد الرابع عمومًا على أنه يشير إلى بُعد مكاني رابع افتراضي ، يضاف إلى الأبعاد الثلاثة القياسية. لا ينبغي الخلط بينه وبين وجهة نظر الزمكان ، التي تضيف بعدا رابعا من الزمن للكون. يشار إلى الفضاء الذي يوجد فيه هذا البعد على أنه الفضاء الإقليدي رباعي الأبعاد .
ابتداءً من أوائل القرن التاسع عشر ، بدأ الناس في التفكير في إمكانيات البعد الرابع للفضاء. موبيوس ، على سبيل المثال ، أدرك أنه في هذا البعد ، يمكن أخذ كائن ثلاثي الأبعاد وتدويره إلى صورته المرآة. الشكل الأكثر شيوعًا لهذا ، المكعب رباعي الأبعاد أو tesseract ، يستخدم بشكل عام كتمثيل مرئي له. في وقت لاحق من هذا القرن ، وضع ريمان أسس الهندسة الحقيقية رباعية الأبعاد ، والتي سيبني عليها علماء الرياضيات لاحقًا.
في العالم ثلاثي الأبعاد ، يمكن للناس أن ينظروا إلى كل الفضاء كما هو موجود على ثلاث طائرات. يمكن لكل الأشياء أن تتحرك على ثلاثة محاور مختلفة: الارتفاع وخط العرض وخط الطول. سيغطي الارتفاع الحركات لأعلى ولأسفل ، وخط العرض في الشمال والجنوب أو الحركات الأمامية والخلفية ، وخط الطول في الحركات الشرقية والغربية أو اليسار واليمين. كل زوج من الاتجاهات في الزاوية اليمنى للآخرين ، وبالتالي يشار إليه على أنه متعامد بشكل متبادل.
في البعد الرابع ، تستمر هذه المحاور الثلاثة في الوجود. ومع ذلك ، يضاف إليهم محور آخر تمامًا. بينما يشار إلى المحاور الثلاثة الشائعة عمومًا بالمحاور x و y و z ، يقع الرابع على المحور w. الاتجاهات التي تتحرك بها الكائنات في هذا البعد تسمى بشكل عام آنا وكاتا. صاغ هذه المصطلحات تشارلز هينتون ، عالم الرياضيات البريطاني ومؤلف الخيال العلمي ، الذي كان مهتمًا بشكل خاص بالفكرة. كما صاغ مصطلح “tesseract” لوصف المكعب رباعي الأبعاد.
قد يكون فهم البعد الرابع من الناحية العملية أمرًا صعبًا إلى حد ما. بعد كل شيء ، إذا طُلب من شخص ما أن يتحرك خمس خطوات للأمام ، وست خطوات إلى اليسار ، وخطوتين للأعلى ، فسوف تعرف كيف تتحرك ، والمكان الذي ستنتهي إليه فيما يتعلق بالمكان الذي بدأت فيه. من ناحية أخرى ، إذا طُلب من شخص ما أن يتحرك أيضًا تسع درجات آنا ، أو خمس خطوات كاتا ، فلن يكون لديها طريقة ملموسة لفهم ذلك ، أو تخيل المكان الذي ستضعه فيه.
ومع ذلك ، هناك أداة جيدة لفهم كيفية تصور هذا البعد ، وذلك من خلال النظر أولاً في كيفية رسم البعد الثالث. بعد كل شيء ، قطعة الورق هي كائن ثنائي الأبعاد ، تقريبًا ، وبالتالي لا يمكنها نقل كائن ثلاثي الأبعاد ، مثل المكعب. ومع ذلك ، فإن رسم مكعب ، وتمثيل الفضاء ثلاثي الأبعاد في بعدين ، اتضح أنه سهل بشكل مدهش. ما يفعله المرء هو ببساطة رسم مجموعتين من المكعبات ثنائية الأبعاد ، أو المربعات ، ثم ربطها بخطوط قطرية تربط الرؤوس. لرسم tesseract ، أو hypercube ، يمكن للمرء اتباع إجراء مماثل ، رسم مكعبات متعددة وربط رؤوسها أيضًا.
المراجع
https://www.allthescience.org/what-is-the-fourth-dimension.htm
