次元
読み:じげん
外語:dimension
空間
の広がり方を表わす指標の一つ。その空間の自由度、あるいは要素(軸)。
目次
概要
特徴
次元
軸
空間と時空
定義
補足
コンピューターの世界
創作の世界
絵の世界
2.5次元
概要
その空間を表わすのに最低限必要な変数要素の数、とも言える。
例えば我々が暮らす空間は、縦・横・高さという三つの要素(軸)で表わすことができるため、
3次元空間
であるという。
特徴
次元
表現するのに必要な要素(軸)の数ごとに次元を表わすことができる。
点は、縦も横もないため、
0次元
線は、一方向のみの広がりのため、
1次元
面は、縦・横に広がるため、
2次元
立体は、縦・横・高さに広がるため、
3次元
立体にさらにもう1次元を加えると、
4次元
となるが、3次元空間のこの世界では、これを表わすことができない。
軸
軸は、通常、順番に次のように命名される。
X軸
Y軸
Z軸
W軸
V軸
U軸
T軸
1次元は
X軸
、2次元はX軸と
Y軸
、3次元はX軸とY軸と
Z軸
を使う。
4次元では更にもう1軸必要だったが、Zの次がないため、戻ってXの一つ前のW軸を使う。同様に5次元以上でも前に遡ってV軸、U軸、T軸などを使う。
空間と時空
我々が住む世界は、縦・横・高さと三方向への広がりを持つため
3次元空間
である。
但しこれと別に「時間」という軸があり、時間を一方向に進む1次元要素であると考えると、この世界は
4次元時空
であると言える。
時間をどのように捉えるかは
空間
の考え方によって様々である。例えば相対性理論においては、時間は
光速
という尺度を元に空間と結びつけられ、一つの次元として扱われている。
定義
次元の定義は様々に存在する。
基本的には、ユークリッド空間R
n
の次元がnと一致するとき、それはn次元である。
従って、nは常に整数であり、次のような次元がある。
0次元
(点)
1次元
(線)
2次元
(面)
3次元
(立体)
4次元
(
時空
)
5次元
6次元
7次元
8次元
9次元
10次元
(
超弦理論
)
11次元 (M理論)
M理論においては、この世は11次元であるとしている。
補足
コンピューターの世界
プログラミング言語
においては、
配列型
が持つ添え字(index)の個数を次元という。
添え字が一つなら
一次元配列
、二つなら二次元配列のように呼び、また二次元以上のものは総じて
多次元配列
という。
創作の世界
ファンタジーなど創作の世界において次元とは、その世界そのものを表わす語であり、数学・物理学のそれとは異なる。
例えば「異次元」や「異次元の世界」のように使う。
異次元といっても、その世界観は3次元の空間として描かれていることが多く、ここからも数学・物理学でいう次元とは異なることが分かる。
絵の世界
絵は、縦・横という二つの要素(軸)からなる平面の世界である。
そこで、そのような表現を「
二次元
」と呼び、現実世界を「
三次元
」と呼ぶ習慣がある。
二次元の世界のキャラを恋人と認め、三次元の世界の
人間
を排斥したり、あるいは恋人とすることを諦めることを「Z軸崩壊」という。
2.5次元
2次元と3次元の中間的要素を持つものを、俗に2.5次元という。この表現は数学・物理学の次元とは直接関係していない。
例えば3次元的図形をコンピューターなどで描く場合、画面は2次元なので立体を表わすことができないが、ある一方向から見た姿は描くことができる。これを俗に2.5次元という。
またこれと別に、2次元(アニメなどのキャラ)を立体化(フィギュア、ぬいぐるみ等)した場合、3次元(現実の人物)と区別するため、2.5次元と表現する。
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