Không gian 4 chiều là gì? Đây là một câu hỏi nghe đơn giản nhưng thực chất lại vô cùng phức tạp. Nhiều nhà khoa học đã nghiên cứu và tìm ra khái niệm không gian bốn chiều, nhưng lại nảy sinh rất nhiều ý kiến và giả thuyết khác nhau, gây nhiều tranh cãi.
Không gian 4 chiều là gì?
Bất kỳ vật thể nào trên trái đất đều có 3 kích thước là chiều rộng, chiều cao và chiều dài, một chiều khác của mỗi vật thể mà ít người chú ý đến đó là chiều thời gian. Đó là bởi vì những hạn chế của tâm lý con người khiến chúng ta không thể nhận thức được chiều thứ tư của sự vật. Không gian 4 chiều hay còn gọi là không gian 4D là một khái niệm được phát triển từ khái niệm không gian 3D trong toán học. Không gian 3D là chiều đơn giản nhất mà chúng ta có thể quan sát. Mục đích của nó là để mô tả chính xác kích thước và vị trí của các vật thể tồn tại trên trái đất.
Từ sự hiểu biết về không gian ba chiều, chúng ta có thể phát triển sự hiểu biết về không gian bốn chiều, nhiều nhà khoa học đã nghiên cứu và đưa ra kết luận rằng không gian bốn chiều là một khối không gian vuông góc với hình lập phương. Theo giả thuyết này, chúng ta có thể thấy rõ ràng là với không gian bốn chiều, khó có thể nhìn thấy chiều thứ tư này với khả năng trừu tượng của bộ não con người. Để hiểu đầy đủ về không gian bốn chiều, chúng ta cũng cần phân tích sâu sắc các khía cạnh và đặc điểm khác nhau của không gian này.
Nguồn gốc hình thành và ứng dụng của không gian 4 chiều
Nguồn gốc
Khám phá không gian bốn chiều không hề dễ dàng nhưng các nhà khoa học đã làm được. Vào những năm 1700, một nhà khoa học tên là Joseph – Louis Lagrange đã có ý tưởng mới về chiều không gian thứ 4. Năm 1854, ông chính thức phát hiện ra các định luật tổng quát và tiêu chuẩn và đề xuất khái niệm này, đó là tính đặc trưng của không gian bốn chiều cùng khái niệm. Cho đến năm 1880, một nhà khoa học khác tên là Charles Howard Hinton đã nghiên cứu và truyền bá sự hiểu biết sâu sắc của mình về khái niệm này cho mọi người, ông đã viết ra một định luật rất sâu sắc và chi tiết về không gian bốn chiều. Từ đó người ta gọi phương pháp xác định không gian bốn chiều là phương pháp Hinton, trong phương pháp này ta sẽ vẽ hai hình lập phương thông thường ở khoảng cách mà mắt thường không nhìn thấy được.
Ứng dụng
Từ lâu, không gian bốn chiều hay không gian ba chiều nói chung đã là cơ sở để giúp con người hiểu một cách dễ dàng và chính xác hơn về lĩnh vực toán học và vật lý. Đối với khoa học, rất nhiều vấn đề đã được giải quyết nhờ sử dụng không gian vào để ứng dụng và giải thích. Tuy cấu trúc của không gian 4 chiều có phần phức tạp nhưng nó lại rất quan trọng trong cuộc sống của chúng ta. Có lẽ sự trừu tượng của không gian bốn chiều khiến chúng ta cảm thấy khó hiểu, nhưng nó cũng là một yếu tố giúp chúng ta áp dụng và giải thích nhiều hiện tượng khác nhau trong cuộc sống của chúng ta.
Bí ẩn về không gian chiều thứ 4
Nhiều truyền thuyết nói rằng chiều không gian thứ tư là nơi ở của các linh hồn, bởi vì chúng không còn bị ảnh hưởng bởi bất kỳ định luật vật lý nào. Trong thuyết tương đối của mình, Einstein đã đánh đồng thời gian với chiều thứ tư, nhưng điều này cũng gây tranh cãi, vì không gian và thời gian là hai thứ không thể tách rời. Từ lâu, thời gian và không gian đã được coi là một thể thống nhất liên tục, bất kỳ sự thay đổi nào của thời gian cũng sẽ ảnh hưởng đến không gian, và ngược lại. Tuy nhiên, Einstein đã bác bỏ nhận định này bằng cách chỉ ra một yếu tố có thể làm sai lệch mối quan hệ giữa thời gian và không gian – lực hấp dẫn. Một số nhà khoa học tin rằng chiều thứ tư là chiều vuông góc với khối lập phương. Và bộ não của chúng ta không thể nhìn thấy chiều không gian này.
Nhiều nhà nghiên cứu sử dụng ý tưởng của Einstein để du hành thời gian. Chúng ta có thể di chuyển đến bất cứ đâu và theo bất kỳ hướng nào trong thế giới 3D, nhưng chúng ta chỉ có thể di chuyển xuôi theo dòng thời gian. Mặc dù gần như chắc chắn rằng việc du hành về quá khứ là không thể nhưng nhiều nhà khoa học vẫn hy vọng sẽ tìm thấy những lỗ hổng giúp kết nối các vùng thời gian và không gian với nhau.
Nếu chúng ta không thể sử dụng chiều thứ tư này để du hành thời gian, và thậm chí chúng ta không thể nhìn thấy chiều không gian này, thì tại sao phải bận tâm tìm hiểu nó? Hiểu được một không gian hay thậm chí là một thế giới lớn hơn là điều cần thiết đối với các nhà toán học và khoa học. Qua đây có lẽ bạn đọc cũng đã giải đáp được thắc mắc về không gian 4 chiều là gì và một số thông tin thú vị về nó. Mong rằng càng ngày chúng ta càng giải đáp được nhiều điều mới mẻ hơn nữa về thế giới này.
