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We live in a three-dimensional world
私達は三次元の世界に暮らしています
where everything has length,
ここでは全てに
width,
長さと幅と
and height.
高さがあります
But what if our world were two-dimensional?
でも もし私達の世界が2次元ならどうでしょう
We would be squashed down
私達は 一枚の平面の中に
to occupy a single plane of existence,
ペッチャンコに収まってしまうでしょう
geometrically speaking, of course.
勿論 幾何学的に言ってですが
And what would that world look and feel like?
そこはどのように見え 感じる世界でしょう
This is the premise
これはエドウィン・アボットの短編小説 『フラットランド』の前提です
of Edwin Abbott's 1884 novella, Flatland.
これはエドウィン・アボットの短編小説 『フラットランド』の前提です
Flatland is a fun, mathematical thought experiment
『フラットランド』は三次元に晒された
that follows the trials and tribulations of a square
正方形の幾多の試練と苦難が続く
exposed to the third dimension.
数学的な思考実験です
But what is a dimension, anyway?
ともあれ 次元とは何でしょう
For our purposes, a dimension is a direction,
ここでは直線で表現される
which we can picture as a line.
方向としておきます
For our direction to be a dimension,
方向を次元にするには
it has to be at right angles to all other dimensions.
他の次元全てと直交しなければなりません
So, a one-dimensional space is just a line.
それで一次元の空間はただの線なのです
A two-dimensional space is defined
二次元の空間は
by two perpendicular lines,
互いに垂直に交わる 2本の線で定義されます
which describe a flat plane
それは紙の様な
like a piece of paper.
平面で表されます
And a three-dimensional space
そして三次元の空間は
adds a third perpendicular line,
さらに垂直に交わる3番目の線を加え
which gives us height
それが高さになり
and the world we're familiar with.
私達がよく知る世界になります
So, what about four dimensions?
それでは四次元の世界はどうでしょう
And five?
五次元の世界は
And eleven?
11次元の世界は
Where do we put these new perpendicular lines?
どこに新たに垂直な線を 引くことができるでしょう?
This is where Flatland can help us.
ここで『フラットランド』が助けてくれます
Let's look at our square protagonist's world.
主人公が正方形である 世界を見てみましょう
Flatland is populated by geometric shapes,
フラットランドは幾何学的な形で一杯で
ranging from isosceles trianges
二等辺三角形から
to equilateral triangles
正三角形
to squares,
正方形
pentagons,
五角形
hexagons,
六角形
all the way up to circles.
そして円と様々です
These shapes are all scurrying around a flat world,
これらの形は平らな世界を走り回り
living their flat lives.
平らな生活をしています
They have a single eye on the front of their faces,
彼らにはたった一つの目が顔にあります
and let's see what the world looks like
では彼らの観点から
from their perspective.
世界を見てみましょう
What they see is essentially one dimension,
彼らの見る物は基本的に一次元です
a line.
一本の線です
But in Abbott's Flatland,
でもアボットのフラットランドでは
closer objects are brighter,
近くにある物ほど明るく見えるので
and that's how they see depth.
これで奥行きを感じることができます
So a triangle looks different from a square,
それで三角形は正方形とは違って見え
looks different a circle,
円からも違って見え
and so on.
と続きます
Their brains cannot comprehend the third dimension.
彼らの脳は三次元を理解出来ないのです
In fact, they vehemently deny its existence
それどころか彼らは 三次元の存在を強く否定します
because it's simply not part of their world
それはただ彼らの世界ではなく
or experience.
彼らの経験にはないからです
But all they need,
でも彼らに必要なのは
as it turns out,
つまるところ
is a little boost.
ちょっと持ち上げてもらうだけでいいのです
One day a sphere shows up in Flatland
ある日フラットランドに ある一つの球が
to visit our square hero.
ヒーローの正方形を訪れます
Here's what it looks like
これが球がフラットランドを 通り抜けるのを
when the sphere passes through Flatland
これが球がフラットランドを 通り抜けるのを
from the square's perspective,
正方形の観点から見た様子です
and this blows his little square mind.
小さな正方形はひどく驚きます
Then the sphere lifts the square
そして球は正方形を三次元の空間に
into the third dimension,
持ち上げます
the height direction where no Flatlander has gone before
どんなフラットランド人も 行った事のない高かさへと
and shows him his world.
そして球の住む世界を見せます
From up here, the square can see everything:
ここから正方形は全てが見えます
the shapes of buildings,
建物の形
all the precious gems hidden in the Earth,
地球に隠されている貴重な宝石全て
and even the insides of his friends,
そして恐らく変な気持ちでしょうが
which is probably pretty awkward.
彼の友人たちの中身さえ見えるのです
Once the hapless square
その不運な正方形は
comes to terms with the third dimension,
三次元に馴染むやいなや
he begs his host to help him
球に四次元やもっと上の次元に
visit the fourth and higher dimensions,
連れてってくれと頼みます
but the sphere bristles at the mere suggestion
でも球は三次元より上の次元を
of dimensions higher than three
提案されただけで苛立ち
and exiles the square back to Flatland.
正方形をフラットランドに追放します
Now, the sphere's indignation is understandable.
球の憤慨は解ります
A fourth dimension is very difficult
四次元は私達の世界の経験と
to reconcile with our experience of the world.
調和させる事は大変難しいのです
Short of being lifted into the fourth dimension
超立方体を訪ねて四次元に
by visiting hypercube,
持ち上げてもらうのは問題外―
we can't experience it,
我々はそんなことは経験出来ません
but we can get close.
でも類似の体験はできます
You'll recall that when the sphere
球が二次元の世界を
first visited the second dimension,
初めて訪れた時を思い出してください
he looked like a series of circles
彼はフラットランドにタッチした時
that started as a point
一点から始まり
when he touched Flatland,
次第に大きくなる円に見えました
grew bigger until he was halfway through,
そして半分まで行った時を最大として
and then shrank smaller again.
それからまた 小さくなっていきました
We can think of this visit
これは3次元物体を
as a series of 2D cross-sections of a 3D object.
一連の2次元断面図で 表したもの考えることが出来ます
Well, we can do the same thing
さて 同様なことを
in the third dimension with a four-dimensional object.
四次元の物体に対し 三次元の中で行ってみましょう
Let's say that a hypersphere
例えば 超立方体は
is the 4D equivalent of a 3D sphere.
三次元の球に相当する四次元物体です
When the 4D object passes through the third dimension,
四次元物体が三次元を通り抜ける時
it'll look something like this.
この様になるでしょう
Let's look at one more way
四次元物体を表す もう一つの方法を見てみましょう
of representing a four-dimensional object.
四次元物体を表す もう一つの方法を見てみましょう
Let's say we have a point,
一点があるとします
a zero-dimensional shape.
ゼロ次元の形です
Now we extend it out one inch
それを1インチ伸ばすと
and we have a one-dimensional line segment.
一次元の線の部分が出来ます
Extend the whole line segment by an inch,
その線全体を1インチ伸ばして
and we get a 2D square.
二次元の正方形が出来ます
Take the whole square and extend it out one inch,
その正方形全体を1インチ伸ばして
and we get a 3D cube.
三次元の立方体が出来ます
You can see where we're going with this.
これで次はどうなるか解りますね
Take the whole cube
立方体全体を
and extend it out one inch,
1インチ伸ばしてください
this time perpendicular to all three existing directions,
この時 3方向全てに垂直にです
and we get a 4D hypercube,
すると四次元の超立方体が出来ます
also called a tesseract.
四次元超立方体とも呼ばれます
For all we know,
おそらく
there could be four-dimensional lifeforms
どこかに四次元の
somewhere out there,
生き物がいるでしょう
occasionally poking their heads
彼らは 私達の慌ただしい三次元の世界で 一体何が起きているのかと
into our bustling 3D world
彼らは 私達の慌ただしい三次元の世界で 一体何が起きているのかと
and wondering what all the fuss is about.
時々 頭を突き出している かもしれませんよ
In fact, there could be whole
実際 私達が感知出来ない
other four-dimensional worlds
様々な四次元の世界があり
beyond our detection,
それは私達の自然な感覚では
hidden from us forever
理解出来ない
by the nature of our perception.
永遠に隠れた物かもしれません
Doesn't that blow your little spherical mind?
あなたのちっちゃな球状の頭が 驚いていませんか