4次元という言葉。なんとなく聞いたことがあると思います。まぁ、3次元まではわかりますね。縦、横、高さですからね。いわゆる立方体を想像すれば理解できます。
しかし、4次元とは、この3次元に時間を加えたもの。
おいおい、縦横高さと時間はぜんぜん別物でしょうが！！実際、3次元の空間と時間では性質が違いすぎますよね。空間っていうのは目に見えます。また、その場所を行ったり来たりすることが可能です。しかし、時間というのは目に見えるものではありませんし、過去から未来への一方通行です。
つまり、いくら4次元とはいえ、3次元の空間と第4の次元である「時間」は対等には扱うことができない！ということ・・・。ではありません。
ちょっと難しい話になってきますが、時間と空間は一体なのです。これをアインシュタインは「4次元時空」と呼びました。
アインシュタインは相対性理論の中で「立場により空間や時間は伸びたり縮んだりする」と述べています。また、特殊相対性理論によると時間が伸び縮みする時には空間も一緒に伸び縮みするといっています。つまり、空間と時間は切っても切り離せないものであるということです。
＞動いているものの時間は遅れる
＞動いているものの長さは縮む
ですから、アインシュタインは3次元の空間と時間を一体のものとして「4次元空間」と呼んだわけなんですね。
4次元空間というと何だか宇宙的なイメージを持ってしまいがちですが一応、我々の生きている世界も4次元空間ということになります。空間と時間が存在しますからね。ものすごいスピードで走れば時間が遅れ、長さは縮むわけですが、それらが感じ取れるほどのスピードは一般生活ではありえません。ですから、3次元はすぐに理解できるけど、4次元というと？？？となってしまうわけですね。
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