3D مقابل 4D: الفرق والمقارنة

كل كائن يحتل بعض المساحة. لكن البعد يختلف.

البعد هو سمة لكائن يحدد موضع الكائن الهدف. يخبر امتداد أو وجود الهدف في اتجاه معين.

على سبيل المثال ، النقطة ليس لها بعد.

الخط يحتل بُعدًا واحدًا فقط. يمتد في اتجاه واحد فقط.

المستوى البسيط يشغل بعدين. على سبيل المثال ، يمكن أن يمتد سطح مستوٍ في إحداثيين ديكارتين.

كل كائن في هذا العالم يحتل ثلاثة أبعاد ، أي الطول والعرض والعمق.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. يشير ثلاثي الأبعاد إلى كائن أو صورة ثلاثية الأبعاد بارتفاع وعرض وعمق.
2. 4D يضيف عنصر الوقت إلى المعادلة ، مما يسمح بتجربة أكثر ديناميكية وتفاعلية.
3. يتم استخدام تقنية 3D في الأفلام والألعاب والهندسة المعمارية، في حين يتم استخدام تقنية 4D في جولات المتنزهات الترفيهية والتجارب الغامرة الأخرى.

3D مقابل 4D

الفرق بين الأبعاد الثلاثة والأربعة هو أنه يمكن إدراك الثلاثة بسهولة ، على عكس الرابع ، الذي يصعب الشعور به ومراقبته.

الأبعاد الثلاثة (ثلاثية الأبعاد) تدور حول وجود (امتداد) كائن الهدف في المحور x و y و z. نحن نتخيل عالمنا والشيء من حولنا في ثلاثة أبعاد (ثلاثية الأبعاد).

أصبح من الممكن بالنسبة لنا تصور الأبعاد الثلاثة بمساعدة البيانات التي تم جمعها والتعرف عليها من قبل أعضاء الحواس لدينا. يمكن إرجاع معرفة الأبعاد الثلاثة إلى القرن السابع عشر عندما بدأت في الظهور مع اختراع نظام الإحداثيات الديكارتية.

كل ما نختبره يأتي في مساحة ثلاثية الأبعاد. لكن الباحثين افترضوا منذ فترة طويلة بعدًا آخر غير البعد الثالث ، الذي أطلقوا عليه البعد الرابع.

تشير مناقشة في البعد الرابع بدأ عندما ذكر جان لو روند دالمبرت هذا المصطلح في أواخر القرن الثامن عشر. البعد الرابع يشير إلى الوقت الذي لا يمكن رؤيته أو الشعور به.

جدول المقارنة

معلمة المقارنة	ثلاثة أبعاد	أربعة أبعاد
تعريف	يشير إلى امتداد أو وجود الكائنات عبر الإحداثيات الديكارتية الثلاثة	يشير إلى امتداد الفضاء ثلاثي الأبعاد ، وهو مفهوم رياضي للزمان والمكان.
المعلمات	الطول والعرض (العرض) والارتفاع	الطول والارتفاع والعرض (العرض) والوقت
تصور	يمكن الشعور بها وتجربتها	لا يمكن إدراكها بسهولة
المنشأ	أوائل القرن السابع عشر	أواخر القرن الثامن عشر
إثبات الوجود	لقد تم إثبات الفضاء ثلاثي الأبعاد من الناحية النظرية والواقع.	البعد الرابع هو مفهوم لم يظهر في الواقع الفعلي.
معلمات رياضية	المحور X و Y و Z	يتكون من أربعة أبعاد تمت إضافة الوقت فيها كمحور افتراضي.
مثال	مكعباني شبيه بالمكعب	تسراكت

ما هو الفضاء ثلاثي الأبعاد؟

يشير الفضاء ثلاثي الأبعاد (3D) إلى وجود كائن في المحاور المكانية الثلاثة. بمعنى آخر ، هو عدد المعلمات المستقلة اللازمة لتحديد موقع كائن معين في الفضاء.

تم تصور معرفة الفضاء ثلاثي الأبعاد في فترة مبكرة للغاية. كل كائن من حولنا ثلاثي الأبعاد.

كل هذه الأشياء لها الطول والعرض (العرض) والارتفاع. يتم تصور العالم الذي نعيش فيه في ثلاثة أبعاد.

تعتمد درجة هذا التصور على قدرة الفرد على إدراك هذه الأبعاد بمساعدة حواس الفرد.

تحدد الإحداثيات الديكارتية الثلاثة تمثيل الفضاء ثلاثي الأبعاد في الرياضيات. أي المحور x و y و z. جميع المحاور الثلاثة إلزامية لتحديد موقعها أو وجودها.

على سبيل المثال ، يمكن تعريف المستوى المربع بواسطة أي من المحورين في نظام الإحداثيات ، أي المستوى xy أو المستوى yz أو المستوى zx ، بينما جميع المحاور الثلاثة ضرورية للتحقق من وجود المكعب. يمكن العثور على حجم المكعب فقط من خلال البيانات المستخرجة من المحاور الثلاثة.

ما هو الفضاء رباعي الأبعاد؟

الفضاء رباعي الأبعاد (4D) شيء فريد من نوعه. لا يزال موجودًا باعتباره ملخصًا اكتسب مزيدًا من الاهتمام عندما نشر أينشتاين أعماله حول نظرية النسبية.

البعد الرابع هو نسخة معدلة من الفضاء ثلاثي الأبعاد مع إضافة الوقت كمحور وهمي رابع. وفقًا لنظرية أينشتاين ، يقع كل كائن تحت مساحة محددة وإطار زمني.

الوقت ليس كمية مستقلة ؛ بدلا من ذلك ، فهو مرتبط بالفضاء.

وهذا يعني أن أي تغيير في المكان سيكون له أيضًا تأثير عميق على الزمن. في ظل هذا الافتراض، يختلف عمل الكون تمامًا عندما يُفترض أن الوقت هو معلمة بعدية.

هنا يتم إلغاء تأثير الماضي والحاضر والمستقبل مع تغير المساحة بالنسبة إلى الوقت.

Tesseract هو مثال جيد لفهم البعد الرابع. Tesseract هو وجود مكعب في البعد الرابع.

عندما يُنظر إلى المكعب على أنه ينبثق في اتجاه عمودي على الأبعاد الثلاثة الحالية ، يتم تشكيل tesseract. ستعطي الصورة المتحركة أدناه فكرة عن Tesseract من منظور ثلاثي الأبعاد.

نشعر بصعوبة إدراكنا لأننا لا نشعر إلا من منظور ثلاثي الأبعاد. يحاول العلماء إثبات هذا الملخص في الواقع ، والذي قد يستغرق بعض الوقت حتى يتحقق.

الفرق الرئيسي بين البعد الثالث والرابع بعد الفضاء

1. يحدد الفضاء ثلاثي الأبعاد موقعًا معينًا يتعلق بثلاثة إحداثيات (محاور). البعد الرابع مفاهيمي ، حيث يضاف الوقت إلى الفضاء ثلاثي الأبعاد ، والذي يعمل كمحور افتراضي إضافي.
2. يتكون الفضاء ثلاثي الأبعاد من الطول والعرض (العرض) والارتفاع. يضاف الوقت على أنه البعد الرابع.
3. نحن نعيش في عالم من ثلاثة أبعاد. تمت صياغة مفهوم الأبعاد الأربعة من نظرية النسبية العامة لأينشتاين ، والتي لا تزال مجردة.
4. المثال الهندسي للفضاء ثلاثي الأبعاد يمكن أن يكون متوازي المستطيلات ، مكعب ، كرة إلخ. Tesseract هو مثال كلاسيكي للفضاء رباعي الأبعاد.
5. يمكن أن يكون التصنيع الإضافي مثالاً عمليًا. تؤدي إضافة المادة إلى قاعدتها العمودية إلى طباعة ثلاثية الأبعاد.
   عندما يكون هذا 3D طباعة يبدأ في الاستجابة للتغيرات البيئية ، ويمكن تسميته الطباعة رباعية الأبعاد.

مراجع حسابات

1. https://link.springer.com/article/10.1007%2FBF00762914
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0010448591900839