¿Por qué se considera que el tiempo es la cuarta dimensión?

"Dimensión" no es una palabra con una larga historia. Fue hace sólo más de 200 años cuando apareció por primera vez, pero las dimensiones en ese momento eran en su mayoría a nivel matemático. Expresiones similares incluyen "Un punto es de 0 dimensiones, una línea es de 1 dimensión, un plano es de 2 dimensiones y un cuerpo es de 3 dimensiones".

En ese momento, la mayoría de las dimensiones permanecían en matemáticas rígidas y habían permanecido en silencio en los libros de matemáticos durante demasiado tiempo. Esto es natural, ya que nunca puede haber mucha oposición cuando todos están de acuerdo, y las dimensiones se limitan a tres dimensiones, que han estado inactivas durante más de 100 años.

Hasta 1915, un hombre de mediana edad de 36 años tocaba su pipa y creativamente daba el tiempo, que es un concepto dimensional en segundos en lugar de centímetros.

Por supuesto, todo el mundo sabrá quién es esta persona de un vistazo, y este nuevo concepto de repente recibe el nombre de "tiempo y espacio".

Fue al mismo tiempo que se propuso la teoría general de la relatividad que el concepto de dimensiones fascinó de repente a los científicos de todo el mundo.

En el proceso de considerar el tiempo como la cuarta dimensión, la confusión y la duda son inevitables. La mayoría de los científicos en ese momento, como nosotros en este momento, tenían profundas objeciones al respecto. Debido a que entre estas cuatro dimensiones, la unidad de tiempo es diferente de las otras tres dimensiones, incluso si hay una plataforma grande, muchas personas están muy dispuestas a tratar el tiempo de manera diferente a las otras tres dimensiones.

Desde una perspectiva puramente matemática y filosófica, el tiempo no debe considerarse en el mismo concepto (dimensión) que las otras tres dimensiones. Pero ésta es nuestra visión tradicional, la visión de la física clásica.

Según las matemáticas y la filosofía, las primeras tres dimensiones se pueden describir como: un punto es 0-dimensional basado en puntos, un punto es unidimensional basado en una línea recta, un punto es bidimensional basado en un plano, y un punto es tridimensional basado en una dimensión de volumen. Para explicar mejor, describir (ubicar) un punto en un punto es el punto en sí y no requiere parámetros; describir (ubicar) un punto en una línea recta requiere un parámetro (describir (ubicar) un punto en un plano); requiere dos parámetros (valor de coordenadas); se requieren tres parámetros (valor de coordenadas) para describir (posicionar) un punto en el volumen.

Con base en esto, debemos sacar la conclusión de que una línea recta tiene 4 dimensiones según un plano, 6 dimensiones según una línea recta y 9 dimensiones según un plano. Para mayor explicación, dos puntos pueden determinar una línea recta, por lo que describir (localizar) una línea recta requiere 2 × 2 parámetros (valores de coordenadas) en el plano y 2 × 3 parámetros (valores de coordenadas) en el cuerpo que se pueden componer; Hay tres parámetros de una línea para determinar, por lo que se necesitan 3 × 3 parámetros (valores de coordenadas) para describir (posicionar) un plano en el objeto.

Pero el universo es un mundo físico, y muchas cosas no se pueden explicar completamente desde la perspectiva puramente de las matemáticas y la filosofía.

La manifestación más ridícula de esta diferencia entre física y matemáticas es que un gran número de físicos a menudo se enorgullecen de que sus teorías no son comprendidas por los matemáticos.

En el mundo físico, las dimensiones suelen tener esta característica: suponiendo que hay dos puntos en una línea recta (la primera dimensión), normalmente un punto abarca la distancia entre los dos puntos.

Pero si se introduce la segunda dimensión (el plano), la situación es diferente. Debido a la existencia de la segunda dimensión, una línea no sólo tiene una longitud sino también un ancho, y hay innumerables líneas similares alrededor de una línea.

En este momento, si un punto de la línea quiere llegar a la posición anterior, puede desviarse completamente a lo largo del ancho de la línea para llegar a esa posición. En este momento, si te paras en la línea, encontrarás un fenómeno extraño. El punto anterior desaparece repentinamente y luego aparece en otro punto después de un tiempo, lo cual es increíble para un punto en la primera dimensión.

De manera similar, un punto en la segunda dimensión puede regresar repentinamente a otro punto en la segunda dimensión a través de un plano paralelo a él. Los puntos en la segunda dimensión también se ven como un fenómeno similar a los que se ven en una dimensión.

Desde esta perspectiva, las dimensiones son incrementales y los puntos en dimensiones altas pueden alcanzar cualquier posición en dimensiones bajas.