Peut on imaginer la 4ème dimension ?

Bonjour,
l'abstraction mathématiques et la manipulation de quelques propriétés des objets en 4 dimensions, peuvent conduire à construire une image mentale sur ce monde ?

Par exemple on peut essayer d'énumérer le nombre des faces, arrêts, sommets des polyèdres ou des cubes en 4D et le comparer à ceux de 2 ou 3 D, ainsi manipuler leurs projections stéréographique à l'aide d'une sphère ou même leurs intersections avec l'espace 3D de la même façon qu'on peut faire traverser un objet de 3D sur un plan et voir que son intersection sur le plan ... Etc.

Est-ce vraiment ces actes d'imagination, d'abstraction ou même établir des propriétés sur les objets en 4D qui n'ont pas lieu en 3D peuvent nous donner en quelques sortes une image mentale de ce qui semble un monde 4D proche de celle qu'on a sur l'espace usuel 3D ? Je parle vraiment sur une image mentale donc une sorte de représentation abstraite et pas visuelle ! Je sais que cette déclaration peut être pas assez claire pour tout le monde, mais pour simplifier mentions le fait que construire une image mentale est différent de ce qu'on entend par une visualisation mentale !
Une image mentale est moins riche qu'une visualisation mais certes elle sera plus riche que le simple fait de dire qu'un objet en 4D est décrit par 4 cordonnées et qu'une boule 4D est l'ensemble des points de R^4 équidistants d'un centre pour la distance euclidienne.

De ce fait, je m'adresse par ma question aux gens qui ont essayé à faire construire une telle image, je ne sais pas est-ce qu'on peut le faire ou non, et si on peut le faire à quel degré une telle image pourrait nous satisfaire... Car après avoir regardé quelques vidéos sur le sujet, dans un premier temps j'imagine rien, même loin j'ai cru que ces tentations n'ont aucun sens et qu'au delà de la 3ème dimension on ne peut rien imaginer, mais au fur et à mesure quand de tels actes se répètent et à un moment donné j'ai senti que j'ai pu construire en qlq quelque sorte une image flou -loin d'être une visualisation- de quoi se rassemble un hypercube, j'étais un peu bouleversé et même surpris de la force de l'abstraction, et j'ai essayé d'aller loin mais là je me suis bloqué et je me sens qu'il faut plus d'effort pour espèrer aller loin ...

Et c'est à cette raison que j'ai écrit ces lignes pour partager cette sensation et ce point de vue concernant les images mentales, la visualisation et l'acte d'abstraction, dans l'espoir de trouver des gens qui ont essayé à confronter sérieusement ce sujet et qui peuvent nous dire est ce si vraiment des tels efforts peuvent aider à construire une image mentale sur les objets en 4D !

Réponses

  • Bonsoir,

    Es-tu allé faire un tour dans les chapitres 3 et 4 de "Dimensions" ?
  • Bonsoir.

    C'est pratiquement le nœud de l'intrigue de Flatland, l'histoire d'un détective carré vivant dans un monde biunidimensionnel qui a un jour la visite d'un être tridimensionnel (je ne vais pas dire que cela ne s'invente pas pour ne pas tomber dans une boucle logique infernale).

    Sans tout dévoiler, il y a un retournement de situation cocasse quand le carré demande à cet être tridimensionnel s'il connait des entités de dimension supérieure.

    Je recommande fortement la lecture de ce livre, qui n'est pas fort épais au demeurant.

    Édit : Désolé, j'avais laissé passer une coquille vraiment embêtante pour le propos que je défends.

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  • Bonjour

    Chacun doit probablement avoir une méthode de représentation mentale qui lui est plus adaptée.
    Les représentations de la 4ème dimension via une projection unique m'ont toujours posé problème. Je trouve qu'elles manquent d'expressivité, elles ne me sont pas d'un grand secours pour amorcer l'élaboration d'une représentation mentale.

    Issu d'un milieu plutôt technique, une méthode dérivée du dessin industriel correspond mieux à mon mode de réflexion et m'aide beaucoup dans ce travail d'exploration. J'ai formalisé cette idée dans un petit outil en ligne https://www.raktres.net/tak4d. La vidéo www.youtube.com/watch?v=vEKzjGhCmTI présente rapidement le principe.

    En espérant que ça aide un peu.
  • Mes préférées :
    (1) Les points sont projetés centralement sur la sphère unité,
    puis stéréographiquement sur l'hyperplan $x_4=0$ .
    Très joli, par exemple pour représenter les polytopes réguliers.

    (2) Totalement différente. Projection orthogonale sur "notre" $\mathbb{R}^3$,
    ensuite $x_4$ est codé par des couleurs.
    Super pour les petits jeux topologiques.

    EXEMPLUM
    Mon bras est initialement dans $x_4=0$.
    Au fur et à mesure que le $x_4$ de ma main augmente
    elle devient de plus en plus verte (cf. la saison).
    Elle est toujours reliée à mon corps (Ouf) donc le bras porte un dégradé de verts.

    Une fois que ma main est bien verte je la "plonge" dans le coffre fort
    (sans difficulté puisqu'il est dans $x_4=0$ et que la partie de mon bras
    qui semble traverser la paroi du coffre est verdâtre, indiquant que cette partie
    a un $x_4>0$ .
    Ensuite je verdis complètement et saute à travers le mur de la banque.

    Avec cette technique on fait comprendre facilement qu'un anneau de corde
    noué dans $\mathbb{R}^3$ ne l'est pas dans $\mathbb{R}^4$ .
  • Bonjour

    Petite tentative de construction d'une boite en 4D, pour éviter qu'un indélicat ne vole le contenu via la 4ème dimension :
    https://youtu.be/gHv2L5YNYvY
  • Jolie vidéo ! (tu)
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