質問: よくSFなんかで「時間は4次元である」などとと言います。つまり時間が1秒経過するというのは、我々の3次元の空間が1秒ぶんだけ4次元方向へ移動しているということのようです。が、素人にはどうも意味が分かりません。 たとえば1枚の紙片を考えると、そこにはxyの座標がありますが、これを人間が3次元方向に回転させれば、平面世界としては保ったままで、それまでのx方向をz方向にすることが可能です。つまりxyzのような空間軸はあくまでも相対的なもので、かなり自由に置換可能だということです。 当然、我々の住んでいるこの3次元の空間も、(中にいる我々はなにも気がつかないまま)4次元の方向へ回転することは可能なはずで、そうやって今見えているx方向の長さをw方向(第4次元の方向)と重ねることは簡単でしょう。とすれば時間の方向も我々の持っている長さの物差しで計測できることになります。 だとすると「1秒間は何メートルに相当するのでしょうか?」 頓珍漢な質問かもしれませんが、どこが頓珍漢なのかも含めてどなたかわかりやすく説明してください。
回答: はてな 相対性理論や量子力学上の数学的説明は自分では出来ないので、概念的な話になることを先にご承知置きください。 あと「」でくくる部分は特段に言葉を選んでいる「つもり」です。 「自分」が存在するこの空間は確かに三次元です。 質問で仰られているので、繰り返す必要はないかもしれませんが、数学の教科書に図で書いてあるようなx,y,zといった空間に存在する「立体」です。 一度頭に思い浮かべて欲しいのですが、先ほどのx,y,zといった軸の上に、まんまるの球体を想像してみてください。 この球体はまんまるい状態からは決して変化しません。ドーナツ状の形になったり立方体になったりはしません。まんまるのままです。 この「立体」が「決して変化しない」という状態が三次元です。 では四次元は何なのかというと、ひとことで言って、この「決して変化しない立体」を「変化させてしまう働き」のことです。 「働き」と言ってしまうと、物を動かしたり星が自転するような「力」を想像しがちですがそうではありません。まさにどんな天才の想像をも絶するような働きです。 つまり四次元とは「変化」ということです。 質問の冒頭に >「時間は4次元である」 とありますが、この表現は正確ではありません。 「立体」を「変化させてしまう」という働きを人間が理解するために、その「四次元の働き」の「ごく一部」に「時間」という名前を与えたに過ぎません。 つまりそもそも話の出発点である四次元の捉え方が少し違うと思います。 よって、通常われわれが想像するような立体空間に時間を足したようなものは、四次元空間を正確に表しているとはいい難いです。 四次元の要素を言うことは簡単です。先ほどのx,y,zに「変化」を加えればいいのですから。 ただしこの「変化」という要素が加わった四次元を数式で解明することはおそらく出来ないでしょう。それが別の方が言っていた >『n次元に住む生命体はn-1次元の概念しか理解し得ない』 ということになります。 なぜ解明することが出来ないかは明白です。 あなたが質問で言いたいであろうと私が想像することを今まで私が書いてきた概念流に置き換えてみると 「あなたは変化する」 という質問になります。 先ほどの四次元の数式が仮に解明されたとすると、この 「あなたは変化する」 という「質問の意図」もわからないような一言だけで、 「いつどのように何がどう変化するのか」 を寸分の狂いなく確実に言い当てることが出来ます。 そこには不確定要素などというものは存在しません。 こんなことが人間に出来るのでしょうか? つまり「四次元の働き」自体を人間が考えるような「単位」というものでは計れませんし、区切ることも出来ません。 そういった意味で言うと >「1秒間は何メートルに相当するのでしょうか?」 という質問は頓珍漢かもしれません。 でも、どんなに頭の良い人間が四次元について質問したとしても、四次元のごく一部について言い表せるだけで、全て核心部分から外れたものになるでしょう。 なんせ四次元をすべて正確に理解できている人間は存在しないわけですから。 それでもその四次元を理解するために努力をすることに意味はあると私は思います。 質問に対しての答えにはなっていないとは思いますが、私の見解は以上のとおりです。 何せ誰にも実態を理解できない話の上に、私のようなものが書いたものですので、至らぬとは思いますがご容赦ください。 時間を無駄にしたと感じられたら申し訳ありませんでした。