Гость из четвертого измерения

Представители двумерного мира имеют и длину и ши­рину — это ленты, куски ткани, листы бумаги. Окруж­ность, граница двумерного круга — вот что такое сфера в пространстве двух измерений.

И наконец, кубы, пирамиды, дома, корабли и самоле­ты, так же, как и мы с вами, входят в неисчислимую армию «трехмерцев», обладающих вдобавок к длине и ширине еще и высотой. У них есть объем. Сфера в трехмерном пространстве — это шар, «обычная» сфера.

Но вот что любопытно. Проволоку можно сломать, лист бумаги разрезать, а куб распилить. И при этом полу­чается, что одномерная поверхность — линия — разделя­ется поверхностью нулевого измерения — точкой. Дву­мерная плоскость делится надвое одномерной линией, а трехмерный куб — двумерной плоскостью. Иными слова­ми, границей «разлома» тела служит какое-то другое тело, измерение которого на единицу ниже.

Что же тогда служит границей четырехмерной сферы? Поистине, прав Эйнштейн — оторопь берет, когда пыта­ешься все это вообразить! Но не будем отчаиваться и зайдем с другого конца.

Если точку «протащить» по бумаге, то получится ли­ния. Линия, в свою очередь, «заметает» плоскость — по­лучается квадрат. Вытянем квадрат из плоскости — сде­лаем куб. Это уже третье измерение. Но что же такое надо сделать с кубом, чтобы обратить его в четырехмер­ное тело? И как его себе представить?

А что мы делаем, чтобы изобразить на плоском листе бумаги трехмерный куб? Мы проецируем его на пло­скость. Получаются два квадрата один в другом, соеди­ненные вершинами. Так спроецируем же и четырех­мерный куб! Мы получим по аналогии два куба, один в другом, и снова вершины попарно соединены. Вот он, по­сланец четвертого измерения, вернее, не сам он, а его проекция на плоскость.

И точно так же, рассуждая по аналогии, мы можем отдаленно представить себе четырехмерную сферу. Если спроецировать гло­бус на плоскость, то проекции двух его половин наложатся одна на другую, и Нью-Йорк окажется где-то в центре нашей Сибири. Проецируя глобус, мы пропустим одну его полусферу сквозь дру­гую и соединим их проекции — кру­ги — только по границе — окруж­ности (как квадраты по верши­нам). Проекция гиперсферы — два шара, прошедшие один через другой и соединен­ные только по внешним поверхностям. Конечно, вообра­зить все это нелегко, но ничего мистического тут нет.







Материалы

Яндекс.Метрика