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문화&라이프

다양한 차원의 세계들

by 11기이윤서기자B posted Jul 25, 2019 Views 350
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우리가 지금 몇 차원 세계에서 살고 계신지 알고 계신가요? 물론 모르시는 분들도 계실 수 있으시겠지만, 대부분의 사람들은 알고 있을 것 같다. 맞습니다. 바로 3차원이다. 제가 오늘 설명해드리고 싶은 주제는 차원에 대해서이다.


우선, 차원이란? Dimension으로, 수학에서 공간 안에 있는 점과 선 등의 위치를 나타내는 위해서 필요한 축의 개수를 말한다. 이로 인해, 차원은 0차원에서 시작하여 1차원, 2차원, 3차원, 4차원에서 n차원까지 나타낼 수 있다.

 

0차원은 쉽게 말해서 점이라고 할 수 있다. 하나의 공간 즉, 차원 안에서 단 하나의 점밖에 없는 공간이다. 우리가 수학 시간에 배운 x축과 y축 그 무엇도 없는 (0,0) 원점의 공간이라고 생각할 수 있다.

1차원은 쉽게 말해서 직선과 곡선이라고 할 수 있다. x좌표만 존재하여서 x좌표에서의 선상에서의 이동만 가능한 공간이라고 할 수 있다. 수직선을 생각해보면 이해하시기에 쉬울 것 같다. 끝이 없이 이어진 수직선과 같이 10부터 0을 지나 10까지 이어지는 한 직선의 공간을 1차원이라고 한다.

 

2차원은 쉽게 말해서 면이라고 할 수 있다. 1차원과 달리 x좌표와 y좌표가 존재하여서 x좌표에서만 이동할 수 있었던 선과 달리 y좌표에서도 이동이 가능하여서 (1,5)처럼 직사각형 도형이 평면에 생길 수 있다. 이 뿐만 아니라 다양한 평면도형이 존재할 수 있다. 앞서 말씀드렸던 직사각형뿐만 아니라 삼각형, 정사각형, 오각형 등 다양한 도형이 존재할 수 있다. 또한 1차원에서는 곡선으로만 존재하였지만, 2차원에서는 곡선으로 이용된 도형인 원도 존재한다.


 차원1-1.jpg

[이미지 촬영=대한민국청소년기자단 11기 이윤서기자]


3차원은 쉽게 말해서 입체도형 즉, 입체라고 할 수 있다. 2차원의 세계보다는 조금 더 발전한 것이라고 할 수 있으며, 현재 우리가 살아가고 있는 차원의 세계이다. 기존에 있었던 x좌표, y좌표 뿐만 아니라 z좌표가 생겨나면서 입체가 생겨날 수 있게 된 것이다. z좌표는 간단하게 말해 세로축 높이라고 할 수 있다. y좌표는 누운 세로라고 한다면, z좌표는 위로 뻗은, 높이를 나타낼 수 있게 해주는 또 다른 세로축이라고 말 할 수 있다. 밑 사진과 같이 z좌표는 x, y축과 직각을 이루고 있다. 또한, 이 세 좌표들을 이용해 구와 정육각형 등 다양한 입체도형을 만들 수 있다.


    차원2-1.jpg

 [이미지 촬영=대한민국청소년기자단 11기 이윤서기자]

 

4차원은 쉽게 말해서 공간 안에서의 시간 이동이라고 할 수 있다. 3차원에서 있었던 x좌표, y좌표, z좌표 뿐만 아니라 t좌표가 생기면 시간 이동을 할 수 있게 된다. 우리가 실제로 경험하는 차원의 세계가 아니기 때문에 무엇이 변화되는지 모든 것을 알 수 없다. 하지만 4차원의 세계를 요즘 SF영화 등에서 표현되고 있기 때문에 이러한 장르를 좋아하시는 분들이시라면 4차원의 세계도 접해볼 수 있을 것 같다. 3차원의 세계는 선 3개를 사용하여서 입체도형을 만들었지만, 4차원의 세계는 시간과 공간이 만나기 때문에 선 4개가 수직으로 만나는 도형이 생겨날 것이다. 우리가 살아가면서 시간이 흘러가고 있기 때문에 4차원의 세계라고 주장은 할 수 있다. 하지만, 시간은 우리가 다룰 수 없기 때문에 우리는 아직 3차원의 세계 속에서 살아가고 있다.

 

4차원과 마찬가지로 5차원 역시 우리가 살아가는 차원의 세계가 아니기 때문에 가설들만 있다. 가설들 중 대표적인 것은 블랙홀과 생명이다. 블랙홀은 4차원의 세계를 조금 더 확실하게 알려줄 수 있는 유일한 것이라고 하여 4차원의 세계 다음에 존재할 5차원의 세계라고 몇몇 사람들이 말하고 있다. 블랙홀뿐만 아니라 생명도 5차원의 가설에 포함된다. 4차원까지는 시간과 공간이라고 주장하였지만, 5차원에서는 시간과 공간, 생명까지 존재한다고 가설하고 있다. , 우리가 존재하고 있는 공간뿐만 아니라 다른 시간 축에 따라 무수하게 공간에 존재하고 있는 것이다. 다른 시간 축의 공간에서도 내가 존재할 수 있고, 자신과 완전히 같은 운명을 맞이하고 있을 수도 있고, 반대되는 운명에 도달하고 있을 수 있는 것을 5차원 세계의 가설이라고 볼 수 있다.



[대한민국청소년기자단 IT·과학부=11기 이윤서기자]




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