Unterschied zwischen 3D und 4D (mit Tabelle)

Jedes Objekt nimmt etwas Platz ein. Aber die Dimension variiert. Dimension ist ein Attribut für ein Objekt, das die Position des Zielobjekts definiert. Es zeigt die Ausdehnung oder Anwesenheit des Ziels in eine bestimmte Richtung an. Ein Punkt hat beispielsweise keine Dimension.

Eine Linie nimmt nur eine Dimension ein. Es erstreckt sich nur in eine Richtung. Eine einfache Ebene nimmt zwei Dimensionen ein. Eine ebene Fläche kann sich beispielsweise in einer von zwei kartesischen Koordinaten erstrecken. Jedes Objekt dieser Welt nimmt drei Dimensionen ein, nämlich Länge, Breite und Tiefe.

3D vs. 4D

Der Unterschied zwischen drei und vier Dimensionen besteht darin, dass drei Dimensionen leicht wahrgenommen werden können, im Gegensatz zur vierten Dimension, die schwer zu fühlen und zu beobachten ist.

Bei drei Dimensionen (3D) dreht sich alles um die Anwesenheit (Ausdehnung) des Objekts des Ziels in x-, y- und z-Achse. Die Welt, in der wir leben, und das Objekt um uns herum werden von uns dreidimensional (3D) visualisiert. Es ist uns möglich geworden, die drei Dimensionen mit Hilfe von Daten zu visualisieren, die von unseren Sinnesorganen gesammelt und erkannt werden. Das Wissen über drei Dimensionen lässt sich bis ins 17. Jahrhundert zurückverfolgen, wo es mit der Erfindung des kartesischen Koordinatensystems aufkeimte.

Was immer wir erleben, fällt unter den Raum der drei Dimensionen. Doch die Forscher gehen seit langem von der Existenz einer weiteren Dimension neben der dritten Dimension aus, die sie als vierte Dimension bezeichneten. Die Debatte über die vierte Dimension begann, als Jean Le Rond D'Alembert diesen Begriff Ende des 18. Jahrhunderts erwähnte. Die vierte Dimension bezieht sich auf die Zeit, die nicht gesehen oder gefühlt werden kann.

Vergleichstabelle Zwischen drei- und vierdimensionalem Raum

Parameter des VergleichsDrei DimensionenVier Dimensionen
DefinitionBezieht sich auf die Ausdehnung oder das Vorhandensein der Objekte über die drei kartesischen KoordinatenBezieht sich auf die Erweiterung des dreidimensionalen Raums, der ein mathematisches Konzept von Zeit und Raum ist.
ParameterLänge, Breite (Breite) und HöheLänge, Höhe, Breite (Breite) und Zeit
VisualisierungKann man fühlen und erlebenKann nicht leicht wahrgenommen werden
UrsprungAnfang des 17. JahrhundertsEnde des achtzehnten Jahrhunderts
ExistenznachweisDer dreidimensionale Raum ist sowohl in der Theorie als auch in der Realität bewiesen.Die vierte Dimension ist ein Konzept, das in der Realität nicht nachgewiesen wurde.
Mathematische ParameterX-, Y- und Z-AchseEs besteht aus vier Dimensionen, in denen die Zeit als virtuelle Achse hinzugefügt wurde.
BeispielQuaderTesserakt

Was ist dreidimensionaler Raum?

Der dreidimensionale (3D) Raum bezieht sich auf die Existenz eines Objekts in den drei Raumachsen. Mit anderen Worten, es ist die Anzahl unabhängiger Parameter, die benötigt wird, um die Position eines bestimmten Objekts im Raum zu definieren. Das Wissen um den dreidimensionalen Raum wurde schon sehr früh konzeptualisiert. Jedes Objekt um uns herum ist dreidimensional. Alle diese Objekte besitzen Länge, Breite (Breite) und Höhe. Die Welt, in der wir leben, wird dreidimensional visualisiert. Der Grad dieser Visualisierung hängt von der Fähigkeit des Einzelnen ab, diese Dimensionen mit Hilfe der Sinne wahrzunehmen.

Die Darstellung des dreidimensionalen Raumes in der Mathematik wird durch die drei kartesischen Koordinaten definiert. dh x-, y- und z-Achse. Alle drei Achsen sind zwingend erforderlich, um ihre Position oder Existenz zu definieren. Zum Beispiel kann eine quadratische Ebene durch eine der beiden Achsen im Koordinatensystem definiert werden, dh xy-Ebene, yz-Ebene oder zx-Ebene, während alle drei Achsen für die Validierung der Existenz eines Würfels notwendig sind. Das Volumen des Würfels kann nur anhand der Daten ermittelt werden, die von allen drei Achsen extrahiert wurden.

Was ist vierdimensionaler Raum?

Der vierdimensionale (4D) Raum ist etwas Einzigartiges. Es existiert immer noch als Zusammenfassung, die mehr Aufmerksamkeit erlangte, als Einstein seine Arbeiten zur Relativitätstheorie veröffentlichte. Die vierte Dimension ist eine modifizierte Version des dreidimensionalen Raums mit der Hinzufügung der Zeit als vierte imaginäre Achse. Nach Einsteins Theorie fällt jedes Objekt in einen bestimmten Raum- und Zeitrahmen. Zeit wird nicht als unabhängige Größe behandelt, sondern steht in Beziehung zum Raum.

Dies bedeutet, dass jede Veränderung des Raums auch einen tiefgreifenden Einfluss auf die Zeit hätte. Unter dieser Annahme unterscheidet sich die Funktionsweise des Universums vollständig, wenn die Zeit als dimensionaler Parameter angenommen wird. Hier wird die Wirkung von Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft zunichte gemacht, da sich der Raum relativ zur Zeit verändert.

Tesseract ist ein gutes Beispiel für das Verständnis der vierten Dimension. Tesseract ist die Anwesenheit eines Würfels in der vierten Dimension. Wenn ein Würfel als in einer Richtung senkrecht zur existierenden Dreidimensionalität extrudiert wahrgenommen wird, wird der Tesserakt gebildet. Das folgende Gif würde eine Vorstellung von Tesseract aus einer dreidimensionalen Perspektive geben. Wir fühlen uns schwer wahrzunehmen, da wir nur aus einer dreidimensionalen Perspektive wahrnehmen konnten. Wissenschaftler versuchen ihr Bestes, um diese Zusammenfassung in der Realität zu demonstrieren, die einige Zeit in Anspruch nehmen kann, um materialisiert zu werden.

Hauptunterschied zwischen Raum der dritten und vierten Dimension

  1. Der dreidimensionale Raum gibt den Ort einer bestimmten Person in Bezug auf drei Koordinaten (Achsen) an. Die vierte Dimension ist eine konzeptionelle, bei der die Zeit im dreidimensionalen Raum hinzugefügt wird, der als zusätzliche virtuelle Achse fungiert.
  2. Der dreidimensionale Raum besteht aus Länge, Breite (Breite) und Höhe. Als vierte Dimension kommt die Zeit hinzu.
  3. Wir leben in der Welt der drei Dimensionen. Das Konzept der vier Dimensionen wurde aus Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie formuliert, die abstrakt bleibt.
  4. Das geometrische Beispiel für den dreidimensionalen Raum kann ein Quader, Würfel, Kugel usw. sein. Tesseract ist ein klassisches Beispiel für den vierdimensionalen Raum.
  5. Ein praktisches Beispiel kann die additive Fertigung sein. Das Hinzufügen von Material zu seiner senkrechten Basis führt zum 3D-Druck. Wenn dieser 3D-Druck beginnt, auf die Veränderungen in der Umgebung zu reagieren, kann er als 4D-Druck bezeichnet werden.

Fazit

Alle Objekte, mit denen wir interagieren, existieren im dreidimensionalen Raum. Obwohl die vierte Dimension seit vielen Jahren diskutiert wurde, existiert sie immer noch als mathematisches Konzept mit enormen verborgenen Geheimnissen. Die Demonstration der vierten Dimension in größerem Maßstab wird unser Verständnis und unsere Wahrnehmung der Welt verändern.

Referenz

  1. https://link.springer.com/article/10.1007%2FBF00762914
  2. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0010448591900839
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2D vs 3D