Üçüncü Boyutun Ötesi Dördüncü Boyut: Tetraküp (Tesseract)

Önerilen Video ▼

Üçüncü Boyutun Ötesi Dördüncü Boyut: Tetraküp (Tesseract)

Boyut kavramı, fizikçilerin ve matematikçilerin sıkça kullandığı bir kavramdır. Uzay ve nesneler 3 boyutludur. En, boy ve derinlik içerir. Ancak bu, insan tarafından algılanabilen, insanların da içinde yer aldığı boyututur. Kişilerin görsel zekası ve beyni üç boyuta göre şekillenmiştir. Dördüncü boyutun bir insan tarafından henüz algılama olanağı bulunmamaktadır.

Bugünkü fizik bilgi birikimimize göre, dördüncü boyut olarak aslında herkesin bildiği, Einstein'in teoremleriyle daha da önem kazanan "zaman" ele alınıyor. Kısaca, üç fiziksel boyut ve zaman boyutu içinde varlığımızı sürdürüyoruz.

Zaman boyutu haricinde yer alan dördüncü "fiziksel" boyutun ilk kez 1888'de Charles Howard Hinton tarafından türetildiğine inanılmaktadır. Bilim adamları bu dört boyutlu yapıya tesseract (Yunanca: tesseres aktines = dört ışın'dan gelmektedir) veya tetraküp ismini vermişler ve insanların görsel biçimde algılayabileceği boyuta getirmeye çalışmışlar.



Tesseract 4 boyutlu bir küptür. Teorik olarak bakıldığında bütün kenarları arasındaki açı 90 derece olan, bütün ayrıtları ve yüzey alanları eşit olan, bir köşesinden birbirine dik dört ayrıtın çıktığı, dört boyutlu küpe verilen isimdir.

Aslında dördüncü bir boyutun varlığını; izafiyet teorisi, paralel evren, ışık hızı, kara delik veya bütünüyle, uzayın tüm kavramlarından herhangi birini kullanarak matematiksel yönden açıklanabiliyor. Fakat şu anki amacımız bunun matematiksel açıklaması veya ispat yöntemleri değil.

Aşağıdaki animasyona bakıldığında sanki iki adet küp birbirlerinin içinden geçiyormuş gibi görülebilir. Fakat gördüğünüz kare, yüzeyler, 4 boyutlu bir evrende; gerçekte eğilip, uzayıp, kısalmıyor. Buradaki küçülme ve deformasyon, bu dört boyutu bizim üç boyutlu dünyamızda görselleştirebilme amaçlı yapılmış mecburi bir şey. Biraz daha dikkatli incelediğinizde 4. Boyutu fark edebilirsiniz. Eğer fark edemediyseniz önemli değil çünkü insan beyni bunun için tasarlanmadı. Burada işin içine biraz soyutluk ve perspektif girmektedir.



Daha iyi anlayabilmek için kavramlara biraz ayrıntılı girmek gerekirse:

Boyut: Belirli bir doğrultuda ölçülmüş bir büyüklüğü ifade etmek için kullanılan geometri terimidir. Fizikte ve matematikte; bir uzayın ya da nesnenin boyutu, gayriresmi olarak bu uzay ve nesne üzerindeki herhangi bir noktayı belirlemek için gereken en az koordinat sayısı olarak tanımlanır.

Örneğin; elimize aldığımız kağıda kalemle çizebileceğimiz en küçük yapı "nokta"dır. Nokta, sıfır boyutlu ya da boyutsuz olarak kabul edilir. İki farklı nokta çizip bu noktaları birbiriyle bağlarsak bir çizgi elde ederiz. Çizgi ise sadece uzunluk içerdiği için 1 boyutludur. Kağıda iki tane çizgi yapıp bunları yine uç noktalarında bağlamak ile bir kare ya da dikdörtgen elde ederiz ki, bu da en-boy içerdiği için 2 boyutludur. Yine aynı şekilde kağıda iki tane kare çizip, köşe noktalarından bağlarsak bir küp elde etmiş oluruz. Küpümüz en, boy ve derinlik içerdiği için 3 boyutludur.




Eğer herhangi boyutta bir geometrik cisim elde etmek istiyorsak 2 tane kopya yapıp geometrik uçlarından birbirine bağlarsak yani birleştirirsek bunu gerçekleştirebiliriz: Hiçlikten bir boyut üretebiliriz.

Örneğin hemen yukarıdaki şekilde gördüğümüz gibi eğer bir tesseract (tetraküp) elde etmek istiyorsak 2 tane küp kopyayı köşelerinden birleştirmek yeterli olacaktır. Tesseract'ta 8 küp 24 kare 32 kenar ve 16 köşe oluşur.

Fizik ve matematik birbirinden her zaman bilgileri ödünç alıp verir. Bazen matematikçiler geliştirir fizikçiler kullanır bazen de fizikçiler keşfeder ve matematikçiler geliştirir. Yüksek boyutlar geometrisi ilk 1800'lü yıllarda incelenmeye başladığında, genellikle tamamen matematiksel olarak kabul edildi. Ancak 1900'lerin başlarında modern fiziğin gelişimi; görelilik ve Süper Sicim Teorisi ile, Einstein'ın teorilerinin ortaya çıkışı sonucu, fizikçiler tarafından ciddiye alınan bir fikir, evreni anlayabilmemiz için kullanılan bir araç olmuştur.

Bizim matematik ile elde ettiğimiz dördüncü boyut, günümüzün Einstein temelli fiziğinde zaman boyutu olarak ele alınır. Burada yaptığımız görsel anlatım, "zaman" boyutunu görsel açıdan anlayabilmeniz için yapılan bir simülasyondan, bir zihin jimnastiğinden ibarettir.

Sicim teorisi gibi daha mikro alanları açıklamaya çalışan teorilerde ise evrene daha fazla boyut eklenmeye çalışıldığını (belki de mecbur kalındığını) görürüz. Öyle ki Süper Sicim teorisi, M Teorisi ve Bozonsal Sicim Teorisi'nde, fiziksel uzayın 10, 11 veya 26 boyutlu olduğunu iddia edilir.