Том 6. Четвертое измерение. Является ли наш мир тенью другой Вселенной? - [5]
Если точка (нулевой размерности) движется в определенном направлении, то получается отрезок (размерность 1). Если отрезок перемещается в перпендикулярном направлении, то получается квадрат (размерность 2). При перемещении квадрата в перпендикулярном направлении получается куб (третье измерение). Гиперкуб (четвертое измерение) получается путем перемещения куба.
Как мы уже говорили, Эбботт не верил в чудеса и считал, что христиане не должны основывать на них свою веру. Эта идея также отражена во «Флатландии», где то, что кажется чудом двумерным существам, на самом деле легко объясняется при переходе в третье измерение. Приведем несколько ироничный диалог между Квадратом и Сферой:
«Потрясенный зрелищем сокровенных тайн земли, открывшихся моему недостойному глазу, я сказал своему спутнику:
— Я стал как бы богом. Ведь говорят же мудрецы во Флатландии, что способность все видеть или, как они выражаются, быть всевидящим присуща лишь богу.
В ответ мой наставник заметил:
— Так ли это на самом деле? У нас в Спейсландии найдется немало карманных воров и убийц, которых ваши мудрецы приняли бы за богов, ибо каждый из них, взглянув на Флатландию, увидел бы не меньше, чем вы сейчас. Поверьте мне, ваши мудрецы глубоко заблуждаются».
Роман заканчивается тем, что герой попадает в тюрьму за попытку написать трактат о тайнах третьего измерения и рассказать жителям своего плоского мира о существовании трехмерного пространства. Здесь мы можем увидеть аналогию со священными писаниями и гонениями, которым подвергались святые апостолы.
Даже язык Эбботта в этой части становится похож на библейскую речь, когда, например, он приводит слова Квадрата: «Смерть или тюремное заключение ожидает апостола учения о Спейсландии». Социальная сатира заключается в изображении общества, которое наказывает тех, кто пытается пропагандировать новые идеи.
Многомерные аналогии и изучение различных пространств с учетом их размерности являются ключевыми идеями «Флатландии», предложенными Эбботтом. В действительности, в то время они были широко распространенным подходом для понимания многомерных пространств, включая аналогию с двумерным пространством, населенным плоскими существами.
Одно из первых упоминаний о важности изучения различных пространств и идеи многомерных аналогий можно найти в «Республике» Платона (книга VII).
В этой книге Сократ обсуждает с Главконом образование, которое должны получать стражи идеального государства. Главкон объясняет, что начать нужно с арифметики и изучения ряда чисел. Затем надо перейти к плоской геометрии, содержащей необходимые знания для ведения войны («Очевидно, что мы имеем дело с той частью геометрии, которая относится к войне»), а также для всех других видов деятельности, относящихся к управлению государством. Когда Сократ спрашивает, что должно идти дальше, Главкон предлагает астрономию. Сократ замечает, что тот упустил важный шаг: «Правильнее было бы после второго измерения рассмотреть третье: оно касается измерения кубов и всего того, что имеет глубину». Только перейдя от первого измерения ко второму, а затем к третьему, ученики будут готовы к изучению «астрономии, или круговращения твердых тел».
Знаменитый миф о пещере — аллегория Платона — является основополагающим ориентиром для вопросов, рассматриваемых во «Флатландии». Здесь мы также находим многомерную аналогию, проблему познания мира, в котором мы живем, и образование как средство для достижения этого знания. Платон предлагает представить расу людей, которые с рождения живут в темной подземной пещере, связанные таким образом (тело, ноги, руки, шея), что они могут видеть только стену пещеры. За ними находится невысокая стена, за которой горит огонь. Между огнем и стеной перемещаются фигурки маленьких людей, животных и инструментов, а огонь проецирует их тени на стену пещеры. Когда заключенные разговаривают, их голоса отражаются от стен, и им кажется, что говорят тени. Более того, они думают, что они сами являются тенями. Пещерные жители считают эти тени единственной реальностью и не понимают, что они сами и эти фигурки расположены в трехмерном пространстве. Интересно упомянуть конец этой истории, когда пришелец извне пытается объяснить им истинную картину мира, но они считают его сумасшедшим.
Еще одна связь между мифом о пещере и четвертым измерением состоит в том, что пленники думают, что они являются двумерными существами. То, что они на самом деле трехмерные существа, так же странно для них, как для нас мысль о том, что мы являемся трехмерными проекциями четырехмерных существ.
В середине XIX в. идея, похожая на миф о пещере, появилась в коротком рассказе немецкого психолога и физика Густава Фехнера (1801–1887) «Пространство имеет четыре измерения», в котором человек-тень проецируется на экран с помощью проектора.
Схематичное изображение платоновского мифа о пещере.
* * *
«ФЛАТЛАНДИЯ» КАК ИСТОЧНИК ВДОХНОВЕНИЯ
«Флатландия» приобрела статус популярной классики, что вдохновило многих авторов на создание похожих произведений. Дионис Бюргер (1892–1987) написал «Сферландию, или Роман об искривленном пространстве и расширяющейся Вселенной с иллюстрациями автора, Шестиугольника» как продолжение «Флатландии» примерно с таким же относительно простым сюжетом. Главный герой романа — Шестиугольник, внук Квадрата, — живет в более равноправном обществе. При измерении очень большого двумерного треугольника выяснилось, что сумма его углов больше 180°. Это позволило предположить, что на самом деле двумерный мир является не плоскостью, а поверхностью сферы. Даже
![Том 26. Мечта об идеальной карте. Картография и математика](/storage/book-covers/9a/9a4f1c90c3f7037e1693c858c2ee83eb46ef5aa6.jpg)
Современный человек пользуется картами практически ежедневно: карты украшают стены школ, они помогают нам ориентироваться на местности, находить кратчайший путь из одного пункта в другой, изучать историю, географию, экономику и ряд других наук.Карты — важный рабочий инструмент для некоторых специалистов: моряков, летчиков, машинистов, топографов и проч. Но много ли мы знаем о том, как создаются карты? Для чего существует такое количество разнообразных карт и насколько все они точны?Прочитав эту книгу, вы узнаете множество новых и любопытных фактов о геометрии карт.
![Чудеса наших субтропиков](/storage/book-covers/ea/eafbe91b84ee9fe053a1bc2beb8cdbf1857375fe.jpg)
В книге рассказывается о наиболее интересных субтропических растениях, привезенных с разных континентов и успешно культивируемых в Крыму и на Кавказе. Среди них такие необычные растения, как клубничное и конфетное деревья, мушмула японская и др. На их примере автор знакомит читателей с некоторыми основными положениями ботаники, с возможностями дальнейшего пополнения ассортимента и хозяйственного использования субтропических растений.
![Сказки о русском слове](/storage/book-covers/6f/6f7d31afd91fd0570cffab20e5f45989a2fe7906.jpg)
В старину сведения или свидетельства о тех или иных событиях, фактах и состояниях, записанные со слов очевидцев, носили название «сказок». В старой русской письменности сохранилось немало интересных сведений, своеобразных «сказок», которые рисуют увлекательную историю отдельных слов русского языка, естественно, тесным образом связанную с историей соответствующих предметов и явлений, материальной и духовной культурой народа, его повседневным трудом и бытом.Данная книга состоит из очерков по истории слов собственно русского лексического состава или, шире, общеславянских.
![Падение кошки и другие зоосенсации](/storage/book-covers/ba/bae888bf847673a35187b805dc50a6d93c177444.jpg)
Эдуар Лоне, известный французский журналист и популяризатор науки, рассказывает в своей увлекательной, полной доброго юмора и тонких параллелей, книге о некоторых недавних открытиях зоологов. Лоне приглашает читателя совершить экскурсию в удивительный мир, где живут слоны-пьяницы, жирафы-гипертоники, истинно британские блохи, свободолюбивые мухи и другие не менее симпатичные существа, порой очень похожие на людей.
![Берестяная почта столетий](/storage/book-covers/70/70053ddc5c3d3ccba26399cfff0f5586720ce711.jpg)
Книга посвящена истории открытия и изучения новгородских грамот на бересте. Книга о берестяных грамотах – это рассказ о важнейших процессах истории Новгорода, сделавших этот город одним из важнейших центров экономики, политики и культуры средневековой Европы.
![Слова на карте](/storage/book-covers/a2/a2aa0a2e131e8138c7c08c710b248cb3ca4e015a.jpg)
Эта книга почти топонимический атлас мира, который у Айзека Азимова получился сборником занимательных историй. Вы узнаете, почему Австралия несет в себе слово юг, а Австрия — восток и как за названием Нью-Джерси мог скрыться английский король, а за именем Филадельфия — египетский фараон Множество мест на земле было названо в честь богов, святых, королей и президентов, политиков, воинов и важных событий. Прошлое откроет для вас чудеса и магию языка далеких эпох.
![Том 16. Обман чувств. Наука о перспективе](/storage/book-covers/18/183b9d4fc3cae993300d102d5b08c3ce155d6d87.jpg)
Физика, астрономия, экономика и другие точные науки основаны на математике — это понятно всем. Но взаимосвязь математики и творчества не столь очевидна. А ведь она куда глубже и обширнее, чем думают многие из нас. Математика и творчество развивались параллельно друг другу на протяжении веков. (Например, открытие математической перспективы в эпоху Возрождения привело к перевороту в живописи.) Эта книга поможет читателю посмотреть на некоторые шедевры живописи и архитектуры «математическим взглядом» и попробовать понять замысел их создателей.
![Том 20. Творчество в математике. По каким правилам ведутся игры разума](/storage/book-covers/c4/c4ad0d4cb1651b5bee256ae373eccc0815652633.jpg)
В чем состоит загадка творчества? Существуют ли правила созидания? Действительно ли решение сложной задачи можно найти только в моменты удивительного озарения? Этими вопросами, наверное, задавался каждый из нас. Цель этой книги — рассказать о правилах творчества, его свойствах и доказать, что творчество доступно многим. Мы творим, когда мы размышляем, когда задаемся вопросами о жизни. Вот почему в основе математического творчества лежит умение задавать правильные вопросы и находить на них ответы.
![Секреты числа Пи. Почему неразрешима задача о квадратуре круга](/storage/book-covers/8a/8af3948a8474b36abd60974431e1fe85d725d18e.jpg)
Число π, пожалуй, самое удивительное и парадоксальное в мире математики. Несмотря на то что ему посвящено множество книг, оно по праву считается самым изученным и сказать о нем что-то новое довольно сложно, оно по-прежнему притягивает пытливые умы исследователей. Для людей, далеких от математики, число π окружено множеством загадок. Знаете ли вы, для чего ученые считают десятичные знаки числа π? Зачем нам необходим перечень первого миллиарда знаков π? Правда ли, что науке известно все о числе π и его знаках? На эти и многие другие вопросы поможет найти ответ данная книга.
![Дилемма заключенного и доминантные стратегии. Теория игр](/storage/book-covers/22/2271c6ab5d9816bc4084199295ee04a4816102f0.jpg)
Какова взаимосвязь между играми и математикой? Математические игры — всего лишь развлечение? Или их можно использовать для моделирования реальных событий? Есть ли способ заранее «просчитать» мысли и поведение человека? Ответы на эти и многие другие вопросы вы найдете в данной книге. Это не просто сборник интересных задач, но попытка объяснить сложные понятия и доказать, что серьезная и занимательная математика — две стороны одной медали.