Я студент, поэтому вопрос может показаться глупым. Если 2-сфера является поверхностью шара, то есть вложена в трехмерное пространство, то 3-сфера также должна быть поверхностью четырехмерного шара. В таком случае, если наша Вселенная — 3-сфера, значит ли это, что она обязательно вложена в 4-мерное пространство?
Нет.
Позвольте мне показать лучшее обоснование существования четырех измерений пространства. Обычно мы используем двумерное пространство (бумагу) и показываем, как оно изгибается, и говорим, что четырехмерное пространство-время делает это аналогичным образом. Но для того, чтобы двумерная бумага искривлялась, ей нужно 3 измерения. Это означает, что для искривления 4-мерного пространства-времени необходимо 5-мерное пространство-время или 4 измерения пространства. Следовательно, существует 4 измерения пространства.
Но есть одна загвоздка. Когда ученые используют аналогию с бумагой или батутом. Они используют внешнюю геометрию, чтобы показать это, потому что это легко для аналогии. (Вроде как смотреть на кривизну земли из космоса)
Но на самом деле то, как мы определяем кривизну пространства-времени, — это использование внутренней геометрии, в этом случае нет необходимости во внешнем или более высоком измерении (что-то вроде попытки определить кривизну Земли, живя на ее поверхности).
Вы должны помнить, что внешнее может существовать, но это не обязательно для нашей современной математики, описывающей искривление пространства-времени.
Все это относится и к вашему вопросу, где пространство-время имеет положительную кривизну.
(кстати мне 14)
Может быть удобно рассматривать трехмерную гиперсферу как существующую в четырехмерном пространстве по аналогии с двумерной поверхностью сферы, существующей в трехмерном пространстве. Однако я полагаю, что 4-е измерение не обязательно должно быть пространственным. Математика может обойтись и без этого. Однако может быть полезно визуализировать 4-е измерение трехмерного пространства гиперсферы как время (t). Центр гиперсферы t=0. Радиус — это текущее время с момента t=0, когда Вселенная расширяется.
Рунак Саркар
Арман Арменпресс
PM 2Кольцо
Арман Арменпресс