2009年04月12日

二次元のトカゲが三次元の立体を想像する話

ここ数日、数学の動画を見ています。

これがおもしろい。
はっきり言って何が何やらわからないものが、
多いのですが。

その中でお気に入りは、次元のお話。

二次元世界に住むトカゲは、
二次元の世界しか知りません。

三次元の立体なんて見たことがない。

だけど、三次元の立体が二次元世界を横切ったとき、
その影(断面図)を見ることはできるのです。

なぜならその影は二次元の図形だから。

たとえば、三角形4つで構成されている四面体。
ピラミッドのような形ですね。

これが平面を横切ると、
その断面図は三角形のこともありますし、
四角形のこともあります。

その図形を観察することで、三次元を知らなくても、
トカゲは、三次元世界を伺い知ることができる、
というのです。

つまり、投影された形から、
知らない世界の立体を知ることができる、というわけです。

とすると、三次元世界に住んでいる人間にも、
三次元世界に投影された立体を観察することで、
四次元、五次元、多次元の立体を伺い知ることができる。

そうなんです。

やったら、難しそうですね(笑)

ただ、こう考えるとちょっと面白くて。

トカゲは二次元の世界に住んでいて、
三角形も、四角形も、五角形も良く知っています。

このトカゲの世界は不思議なことが時々起こります。

いきなり、地面に三角形が現れたかと思うと、
小さくなって消えて行くのです。

あるときは、四角形が現れて、
今度は形を変えながら消えて行くのです。

トカゲたちは不思議でたまりません。

あるとき、一匹のトカゲが、
想像力を羽ばたかせます。

「ほら、僕たちには見えないけど、
 こんなものがあるとしたら、どうだろう?」

と紙にピラミッドのような絵を描きます。
三角形にちょっと線を書き加えて、
立体ぽく見せていますが、当然、二次元です。

「こんな形のものが、
 僕たちの世界を横切っているとしたら、
 いろんな形にみえるんじゃないかしら?」

なるほど、そんな考え方があったんだ。

他のトカゲたちも、納得です。

それから、トカゲたちは、
地面現れては消える影から、
様々な図形を想像することができるようになりました。

本物の立体を見ることができなくても。



人の世界も、トカゲの世界と同じ、なのでしょうね。


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