Le monde que nous expérimentons est composé d'un espace tridimensionnel: largeur, profondeur et hauteur, en plus de la dimension temporelle du temps. Mais les scientifiques ont longtemps présumé qu’il existait probablement une quatrième dimension spatiale au-delà de ce que nous pouvons expérimenter ou comprendre. La preuve de l'existence de la quatrième dimension (4D) est problématique en raison du fait que nous ne pouvons pas observer directement quoi que ce soit en dehors de notre espace tridimensionnel..
L'espace tridimensionnel est le modèle géométrique du monde dans lequel nous vivons. Il est appelé tridimensionnel, car sa description correspond à trois des vecteurs unitaires, à savoir la longueur, la largeur et la direction de la hauteur. La perception de l'espace tridimensionnel se développe très tôt et est directement liée à la coordination des mouvements humains. La profondeur de cette perception dépend de la capacité visuelle de la conscience du monde et de la capacité à reconnaître trois dimensions à l'aide des sens. La position de tout point de l'espace est déterminée par rapport aux trois coordonnées d'axe qui ont des valeurs numériques différentes dans chaque intervalle donné. L'espace tridimensionnel à chaque point individuel est déterminé par trois nombres correspondant à la distance du point de référence sur chaque axe au point de la section avec le plan donné..
Les «quatre dimensions de l'espace», déjà mentionnées, font principalement référence à la «théorie de la relativité générale» et à la «relativité spéciale» d'Einstein en relation avec le concept «d'espace-temps à quatre dimensions». Selon le concept d'Einstein, notre univers est composé de temps et d'espace. La relation temporelle entre la structure spatiale d'un espace tridimensionnel régulier de longueur, largeur et hauteur de trois axes ajoute également une date, mais cette fois la valeur de l'axe est un axe virtuel. L'espace à quatre dimensions est un concept d'espace-temps. Avec les trois dimensions, l’espace est représenté par des coordonnées, tandis que les quatre dimensions du temps (t) ne sont pas affichées dans ce système de coordonnées avec un certain angle (dimensionnel) constant ou réel. Il est réel dans ce sens qu'il ressemble aux trois premières dimensions. Mais le temps est devenu une partie de ce système, dans lequel il est présenté comme une autre dimension. En termes simples, dans un concept plat, on peut dire que la réalité spatiale est un carré, pas un cube. La place se trouverait à plat et pourrait se déplacer juste à gauche, à droite, en avant et en arrière. Le cube pourrait monter et descendre. Ainsi, le cube en trois dimensions est dans le monde «sur» le carré en deux dimensions. Qu'en est-il des cubes à quatre dimensions alors? Ce serait un cube tesseract, analogique à quatre dimensions ou "ombre". Puisque nous sommes limités à une perspective tridimensionnelle, nous ne pouvons pas la percevoir. Imaginez les êtres dans un carré plat au bas du cube (2ème dimension). Maintenant, imaginez des êtres dans le cube au-dessus du carré plat (3ème dimension). Puis imaginez les êtres dans le tesseract attachés à un cube en trois dimensions! Ces êtres pourraient également être vus dans les 3ème et 2ème dimensions.
Les dimensions ont été développées à mesure que la connaissance de l'espace augmentait. Ce sont des choses mesurables, c’est-à-dire des variables univers. Le concept de l'univers plat reflète l'idée de 2 dimensions. Notre réalité, cependant, est présentée en trois dimensions - tout ce qui nous entoure s’explique par sa longueur, sa largeur et sa hauteur. L'ajout de la dimension du temps en tant que dimension abstraite conduit à l'idée de quatre dimensionnalités.
La représentation 3D est présentée avec trois variables - longueur, largeur et hauteur. 4d ajoute la variable de temps.
La présentation 3D est un concept factuel réel. 4d est une idée abstraite.
Les objets 3D en mathématiques sont présentés par 3 variables - placées sur les axes x, y et z avec les coordonnées appropriées. Les objets 4d doivent être présentés par vecteur à 4 dimensions.
Les objets 3D sont tout autour de nous - cylindres, cubes, pyramides, sphères, prismes…. La géométrie 4d est beaucoup plus complexe - elle comprend 4-polytopes. Un exemple est le tesseract - analogue du cube.
La 3D en cinématographie présente de toutes nouvelles méthodes vidéo, notamment des effets visuels générant une image en trois dimensions. Un film 4d est un film en 3D avec des effets supplémentaires offrant une expérience réelle, émis dans des cinémas spéciaux.
En cas d'ultrason 3D, les ondes sonores génèrent des réflexions qui, traitées par le logiciel, donnent une image en 3 dimensions. L'échographie 4d est une 3D avec l'aspect temporel - vidéo en direct de l'enregistrement.
L'impression 3D comprend différentes combinaisons de matériaux pour créer un objet 3D basé sur un modèle. L'impression 4d donne un design qui réagit aux aspects environnementaux.