模様眺め

3DCGと模様と宇宙

4次元問題

2013-01-13 13:00:01 | もの思い

 人は2次元でものを見て、脳で情報処理し、経験を積み重ねて3次元を認識している。
 ということは、4次元モデルに対応する適切な論理・数式を用いて、計算を積み重ねれば、4次元を理解できるようになるということである。

Yojigen1

・十分に巨大な4次元粒子と、その周りを漂う無数の3次元粒子があるとする。
・3次元粒子は3次元の重力を、4次元粒子は4次元の重力をもつ。
・粒子の移動は気体分子運動を模す。
・4次元粒子との衝突で3次元粒子は4次元方向へも移動する。

 接触する2次元の一方が3次元方向に移動すると離れ離れになるように(下図)、3次元粒子が4次元方向に移動すると、重力もあらゆる影響力も及ばない位置に置かれた状態となる。

Yojigen2

 4次元方向といっても、4次元重力に引き寄せられている限り、4次元粒子の中心部で隔たりは0になる。つまり中心に近いほど3次元粒子同士で反応する可能性が高くなる。
 そこで3次元粒子は、4次元粒子から一定の距離を一定の範囲で漂っているとみなし、量も十分に反応が起こるほど無数にあるものとする。

問題:この条件で、3次元粒子が特定の次元域を維持し集合体をつくることができるだろうか?

追加条件:ここに2次元粒子が加わったとしたら?

 これは銀河を想定した4次元モデルである。数式で表せればいいのだが、私にその能力はない。
 人間的な尺度で身近に4次元の現象は存在しない。あるとすれば銀河レベルか素粒子レベル。3次元でダメなら、4次元で説明するとうまくいくかもしれない。


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