Рауль Ибаньес
«Мир математики»
№ 6
«Четвертое измерение
Является ли наш мир тенью другой Вселенной?»
Посвящается моей матери, сильной и позитивной женщине.
А также моей жене Ане и моим детям Айтору и Ванессе.
Предисловие
Нечасто математические теории опускаются с высоких научных сфер до уровня массовой культуры. Если это происходит, то лишь в качестве отдельных или поверхностных модных тенденций. Тем не менее в конце XIX и начале XX века люди были увлечены возможностью существования пространств других размерностей за пределами нашей трехмерной реальности.
При нормальных обстоятельствах эта двойная революция, вызванная открытием неевклидовой геометрии и рождением многомерной дифференциальной геометрии, осталась бы не замеченной широкой общественностью и привлекла бы внимание лишь ученых, понимавших ее важность для будущего математики, науки и техники.
Однако четвертое измерение захватило воображение масс и часто обсуждалось в ряде популярных изданий.
Это повальное увлечение вызвали сами математики, распространяя новые идеи на конференциях, в статьях и книгах, прежде рассчитанных на научное сообщество, а затем и на широкую общественность. Эти идеи вскоре закрепились, как мы не раз увидим на протяжении этой книги.
Ученые использовали четвертое измерение для описания Вселенной. Многомерные пространства оказались очень полезным инструментом. Философы размышляли над концепцией пространства, формы и структуры Вселенной, самого существования человечества. В более общем смысле богословы и религиозные деятели рассматривали четвертое измерение в качестве пути к созданию теорий о Боге, рае и аде, душе, духовности и существовании высшей реальности. Мистики, спиритуалисты, теософы и многие мнимые пророки также описывали картину Вселенной, открывшуюся им через четвертое измерение.
Писатели в своих книгах затрагивали интересные аспекты четвертого измерения, например, как могут выглядеть четырехмерные существа, их сверхъестественные возможности, путешествия во времени, в другие измерения и в параллельные миры.
В мире искусства это означало отрыв от метода перспективы эпохи Возрождения, появление нового языка и пути к доселе невиданной реальности. Поэтому дополнительное измерение открыло много возможностей для широкой общественности: многие люди увлеклись новыми идеями, и даже сейчас некоторые думают, что наши души обитают в четырехмерном пространстве.
Одной из книг, внесших наибольший вклад в распространение идей о четвертом измерении, была «Флатландия» Эдвина Эбботта, продолжающая оставаться хорошей отправной точкой для интересующихся этой математической концепцией. И мы начнем нашу книгу с идей, представленных в этом романе.
Глава 1. Флатландия: роман о четвертом измерении
Я [Квадрат]. Но взяв меня с собой в Страну Трех Измерений, Ваша Светлость показала мне внутренности моих соотечественников в Стране Двух Измерений. Что может быть легче, чем взять вашего покорного слугу во второе путешествие, в благословенную область Четвертого Измерения, откуда я мог бы бросить взгляд на Страну Трех Измерений…
Сфера. Но где находится эта Страна Четырех Измерений?
Я. Не знаю, но моему высокочтимому Наставнику это должно быть известно.
Эдвин Э. Эбботт. Флатландия
«Флатландия: роман о четвертом измерении», без сомнения, является книгой, которая внесла наибольший вклад в распространение и популяризацию идеи четвертого измерения среди математиков, ученых и студентов, а также мыслителей, художников и широкой общественности. Она была опубликована в 1884 г. и до сих пор остается популярной. Книга продолжает вызывать искренний интерес, по-прежнему печатаются новые издания, несмотря на то что текст свободно доступен в интернете.
Это не столько научно-популярная книга, сколько произведение художественной литературы, которое с помощью аналогий знакомит читателя с увлекательным миром четвертого, да и других измерений. Автор предлагает нам в образе двумерного существа исследовать плоский мир, в котором такие существа обитают, чтобы потом подвести нас к идее, что есть миры большей и меньшей размерности — трехмерные и одномерные. Это позволяет читателю ощутить всю сложность представления реальности с большим количеством измерений, чем те, что воспринимаются нашими чувствами. В то же время это также доказывает, что такие невоспринимаемые размерности вполне могут существовать. Автор предлагает мысленный эксперимент, который поможет нам представить четвертое измерение, существующее вне нашего трехмерного мира. У некоторых людей, прочитавших книгу, остается впечатление, что это просто околоматематический роман. Однако «Флатландия» — это нечто большее. Это социальная сатира викторианской Англии — той эпохи, в которую жил автор, поэтому он использовал метафоры для обсуждения интересовавших его богословских вопросов.