The post has been translated automatically. Original language: Russian
How does it work in physics?
In classical Einstein's physics, our world is described as a four-dimensional space—time (Minkowski space), where three dimensions are spatial coordinates (width, height, depth), and the fourth is time.
However, mathematically and in theoretical physics (for example, in string theory), scenarios with four spatial dimensions are also considered.
- How we live in 3D: We can move back and forth, left and right, up and down. Any object in our world has a volume.
- What changes 4D: In four-dimensional space, another independent direction is added, where you can move so that the object does not cross the three axes we are used to.
How can the human brain imagine 4D?
Our brains have evolved in a three-dimensional world, so we physically cannot see the fourth dimension directly. But scientists and mathematicians use analogies to understand 4D:
1. The Shadow analogy (The world of a flat sheet)
Imagine two-dimensional creatures living on a flat piece of paper. They only see lines and flat shapes (circles, squares). If you hold a three—dimensional ball up to their sheet, they won't be able to see the whole ball - they'll only see how it "passes" through their world, in the form of a dot or circle that varies in size.
- In the same way, we are like a flat piece of paper for a four—dimensional object. If a 4D object passes through our room, we will see only three-dimensional "slices" of it, which will strangely deform and change before our eyes.
2. Hypercube (Tesseract)
Just as an ordinary square is created by stretching a segment, and a cube is created by stretching a square into the third dimension, so a tesseract (hypercube) is obtained by shifting an ordinary cube into the fourth dimension. In a flat drawing or video, the tesseract is depicted as a cube inside a cube connected by corners. In reality, all its edges are the same length, and the angles between them are strictly straight to the ordinary human eye, this seems impossible due to distortion when projecting a four-dimensional figure into a three-dimensional screen.
3. Incredible properties of 4D space
In four-dimensional space, the laws of geometry that we are familiar with change:
- In 4D, it would be possible to tie a single straight segment in a knot or pull out the contents of a closed safe without opening the door (simply by shifting the object into the fourth dimension).
- In a four-dimensional sphere (hypersphere), the volume is measured not in cubic, but in hypercubic units, and its "surface" is three-dimensional.
1. Наружное ухо (Улавливание)
- Ушная раковина и слуховой проход: Наша ушная раковина имеет сложную форму не для красоты — она работает как локатор, улавливающий звуковые волны из воздуха, и направляет их внутрь по слуховому проходу.
- Барабанная перепонка: Звуковая волна ударяется о тугую мембрану на конце прохода, заставляя её вибрировать в такт звуку (как мембрана барабана).
2. Среднее ухо (Усиление)
- Слуховые косточки: За барабанной перепонкой находится крошечная полость, где расположены самые маленькие кости в человеческом теле: молоточек, наковальня и стремечко.
- Барабанная перепонка передает вибрацию молоточку, тот — наковальне, а стремечко бьет по овальному окну внутреннего уха. Эта система работает как рычаг, который в десятки раз усиливает механическое давление звука, чтобы он мог пройти в жидкость.
3. Внутреннее ухо (Превращение в электричество)
- Улитка (Кохлея): Это спиралевидный орган, похожий на ракушку улитки, заполненный специальной жидкостью. Вибрация от стремечка заставляет эту жидкость внутри колыхаться.
- Кортиев орган и волосковые клетки: Внутри улитки находится мембрана, усыпанная тысячами микроскопических рецепторов — волосковых клеток (названных так из-за крошечных волосков-ресничек на их поверхности).
- Когда волна жидкости раскачивает эти волоски, они механически изгибаются. Этот изгиб открывает ионные каналы, создавая электрический нервный импульс.
Share
