Успех фильма «Аватар» 2009 года демонстрирует, что кинозрители ценят разницу между 2-D и 3-D и готовы платить немного больше за апгрейд. Большинство из нас привыкли смотреть 2D; хотя символы на экране кажутся объемными и текстурными, на самом деле изображение плоское. Но когда мы надеваем эти трехмерные очки, мы видим мир, который имеет форму, мир, в котором мы могли бы ходить. Мы можем представить, что существуем в таком мире, потому что живем в нем. Вещи в нашей повседневной жизни имеют высоту, ширину и длину. Но для того, кто знаком с жизнью только в двух измерениях, 3D было бы невозможно понять. И это, по мнению многих исследователей, является причиной того, что мы не можем видеть четвертое измерение или любое другое измерение за его пределами. Физики исходят из того, что существует по крайней мере 10 измерений, но большинство из нас никогда их не «увидит». Поскольку мы знаем жизнь только в 3D, наш мозг не понимает, как искать что-то большее.
В 1884 году Эдвин А. Эббот опубликовал роман, в котором описывается проблема видения измерений за пределами собственного. В «Флатландии: многомерный роман» Эббот описывает жизнь квадрата в двухмерном мире. Жизнь в 2-D означает, что квадрат окружен кругами, треугольниками и прямоугольниками, но все, что видит квадрат, - это другие линии. Однажды на площадь приходит сфера. На первый взгляд сфера выглядит просто как круг на фоне квадрата, и квадрат не может понять, что означает сфера, когда он объясняет трехмерные объекты. В конце концов, сфера переносит квадрат в трехмерный мир, и квадрат понимает. Он видит не просто линии, а целые формы, обладающие глубиной. Осмелев, квадрат спрашивает у сферы, что существует за пределами трехмерного мира; сфера в ужасе. Сфера не может постичь мир за пределами этого и таким образом заменяет читателя. Наш мозг не приспособлен видеть что-либо, кроме нашего мира, и, скорее всего, ему понадобится что-то из другого измерения, чтобы заставить нас понять.
Но что это за другое измерение? Мистики считали его местом, где жили духи, так как они не были связаны нашими земными правилами. В своей специальной теории относительности Эйнштейн назвал четвертое измерение временем, но отметил, что время неотделимо от пространства. Поклонники научной фантастики могут узнать этот союз какпространство-время, и действительно, идея пространственно-временного континуума популяризировалась писателями-фантастами на протяжении веков. Эйнштейн описал гравитацию как искривление пространства-времени. Сегодня некоторые физики описывают четвертое измерение как любое пространство, перпендикулярное кубу. Проблема в том, что большинство из нас не может представить себе что-то перпендикулярное кубу.
Исследователи использовали идеи Эйнштейна, чтобы определить, можем ли мы путешествовать во времени. Хотя мы можем двигаться в любом направлении в нашем трехмерном мире, мы можем двигаться только вперед во времени. Таким образом, путешествие в прошлое считается почти невозможным, хотя некоторые исследователи все еще надеются найти червоточины, которые соединяются с различными участками пространства-времени.
Если мы не можем использовать четвертое измерение для путешествий во времени, и если мы даже не можем видеть четвертое измерение, то какой смысл знать об этом? Понимание этих высших измерений важно для математиков и физиков, поскольку помогает им понять мир. Теория струн, например, опирается как минимум на 10 измерений, чтобы оставаться жизнеспособной. Для этих исследователей ответы на сложные проблемы трехмерного мира могут быть найдены в следующем измерении - и за его пределами.