여분의 7차원과 플라톤의 이상세계(이데아)

[유토피아]

수학적으로 다음과 같다.

 0차원은, 점 입니다.

 1차원은, 선 입니다. - '길이'만 있습니다.

 2차원은, 1차원에서 수직으로 확장한 것 입니다. - '면적'을 갖고 있습니다.

 3차원은, 2차원에서 다시 수직으로 확장한 것 입니다. - '부피'를 갖고 있습니다.

 다음 차원에서는 물리학과 수학이 정의하는 차원이 조금 달라집니다.

 수학에서의 4차원은, 3차원에서 다시 수직으로 확장한 것 입니다. - '하이퍼 큐브' 또는 '초입방체'라고 하며, 평면 상에서 나타내기엔 조금 어렵습니다. 우리가 인지하기에도 어렵구요. (아래 그림이 0차원 부터 4차원 까지의 그림 입니다.)

 수학에서의 차원은 공간만을 말하며, 더 높은 차원은 계속 수직으로 확장하면 됩니다. 수학은 그것이 실제 존재하는지 여부는 상관하지 않습니다. 이론의 학문이기 때문 입니다. 계산 결과가 맞다면 그것은 인정될 수 있습니다.

 물리학에서의 4차원은, 3차원의 공간 차원에, 1차원의 시간 차원을 더한 '4차원 시공간'이 됩니다.

 물리학은 실제 존재하는 것을 연구합니다. 실제 우리가 살고있는 세계의 규칙을 찾아내는 학문이기에 실제 존재하지 않는 것은 연구하지 않습니다.

 따라서, 현재 우리가 살고있는 세계가 부피를 가지고 있고, 시간이 존재하기에, 우리가 살고있는 공간을 '4차원 시공간'이라고 합니다.

 여기까지는 현재 확실하게 알고있는 사실이죠.

 하지만, '초끈이론'이라는 새로운 이론에서는 우리의 차원을 11차원이라고 합니다.

 '초끈이론'은 우주를 구성하는 가장 기본적인 4개의 힘을 하나의 수식으로 나타내기 위한 방법을 찾다가 만들어진 이론 입니다. 이 이론은 '이론 물리학'이라는 순전히 수학 계산에 의해서만 만들어진 이론 입니다.

 우주를 구성하는 기본적인 4개의 힘은 '중력', '전자기력', '강력', '약력'의 입니다.

 이 4개의 힘을 하나의 식으로 나타낼 수 있는 방법을 찾다가 현재의 차원(4차원 시공간)으로는 해결이 안되어서 차원을 추가하여 계산한 것 입니다. 이 4개의 힘을 모두 하나의 수식으로 나타내기 위해 무려 6개의 차원이 추가 되었습니다. 우리의 우주가 10차원이 된 것이죠. (끈이론)

 하지만, 이렇게 계산된 상태에서는 5개의 다른 이론이 나와 버렸습니다. 모두가 계산 상으로는 맞는 이론이었죠.

 그래서 다시 하나의 차원이 추가된 새로운 이론이 만들어졌습니다. 우리의 우주는 모두 11차원이 되어버렸습니다. (M이론)

 M이론에서는 우리가 일반적으로 인지하지 못하는 여분의 차원은 모두 너무나 작아서 우리가 직접 볼수는 없다고 합니다.

 그러나, 'M이론'에서 말하는 차원은 모두 수학적 계산에 의해서만 성립하는 차원 입니다. 실제로 존재하는 차원인지는 아직 알 수 없습니다. 그리고, 현재의 과학으로는 그것을 검증할 방법이 존재하지도 않습니다.

 이제 님의 질문에 답변을 한다면 이렇게 되겠네요.

 1.주변에서 우주가 9차원이라 들었는데요 . 9차원이라는 증거가 있나요 ?

  9차원은 아니라고 위에서 설명드렸죠. 

 2.왜 하필 9차원인가요  5차원 10 차원 13차원 8차원은 왜 없죠 ?

 위에서 설명한 것과 같이 차원은 의미없이 추가하는 것이 아닙니다. 필요에 의해 필요한 숫자 만큼의 차원을 늘려 계산했기에 11차원이 된 것 입니다.

 3.여분의 차원이 왜 공간 차원이여야 합니까 ?

 모두 우리가 살고있는 우주를 설명하기 위해 차원을 늘렸고 그래서 그 차원이 공간이 될 수 밖에 없는거죠. 바로 우리가 살고있는 세계가 공간이니까요.

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현재 우리가 살고 있는 세계, 존재 감각할 수가 있는 세계를 4차원이라고 한다면 초끈의 물리학에서 말하는 여분의 세계(차원)는 7차원은 결국은 인간이 감각의 세계로는 알 수가 없으며 결국은 수학적으로만 계산해볼 수가 있을 뿐이라는 이야기입니다.

이는 마치 플라톤의 이데아의 세계와 흡사합니다. 

수학으로만 계산가능한 세계를 수학으로 계산한다고 한다면 이는 순전히 허수의 세계가 아니가 합니다.
허수란 실수와는 다른개념이고 이 세계에는 무리수와 초월수로만이 계산가능합니다.
4차원의 세계가 유한의 세계라고 한다면 여분의 세계는 무하의 세계라고도 할 수가 있을 겁니다.
이러한 점에서 시간이라고 하는 공간이 바로 교차하는 지점을 이룬다고 봅니다.,