4次元空間って？行き来できれば透明人間も夢じゃない…かも
透明人間といえば、SF小説や映画などに登場する見えないヒト。私も子どもの頃、アニメで透明人間の包帯巻きを見たことがあります。
私たちからは骨すら見えないのに、透明人間には一方的に私たちが見える。考えてみれば、ずいぶん不公平な状態です。
「もし透明人間が本当にいるなら、彼らは4次元空間の住人で、向こうの世界と私たちの世界を行き来しているのかもしれない」
これは、子ども時代に私が考えた妄想なのですが…。
科学よ、そんなことありえるんかいな？
※本ブログは、超ド文系の筆者がかみ砕いて表現しています。科学的・数学的定義とは異なる表現がありますが、ご了承ください。
そもそも次元とは？
4次元空間と聞いて真っ先に思い浮かぶのは、青いアイツのポケットの中。ひみつ道具を無限に収納できる場所というイメージです。
そもそも、次元とは何なのでしょう。
次元とは，簡単にいえば「動くことができる方向の数」だといえます。
私たちが暮らしている世界は3次元空間です。つまり、横・縦（奥行き）・高さの3方向に動ける空間ということ。だからこそ、ヒトは自由に世界を歩け、階段の上り下りも可能なんですね。
マンガの登場人物は「2次元キャラ」と呼ばれます。紙の世界には高さがなく、2次元キャラは横と縦の2方向にしか動けません。マンガの登場人物が階段を上がるシーンも、実際には紙面を縦に移動しているだけです。
さらにその下の1次元は、横しかないきゅうくつな世界。もしもヒトが1次元空間に行ったなら、細いスパゲティのような体になるのでしょうか。そこには、縦も高さもないのですから。
私たちは4次元空間を見られない
1次元から3次元までの話を踏まえて、4次元空間について考えてみましょう。次元は動くことができる方向の数なので、4次元空間は以下のように推測できます。
「4次元空間＝横・縦（奥行き）・高さ・もう1つの方向」
私の推測ほど怪しいものはないので、調べてみました。
物理では、４つ目の座標軸として時間をとった４次元時空を考えますが、ここでは、４つとも対等な空間（ユークリッド空間と呼ばれています）を考えています。
物理では、時間を含めて4次元時空なんですね。本記事では、物理は難しすぎるのでスルーして「4つとも対等な空間＝方向が4つあるのが4次元空間」と考えます。だって私は超ド文系だもの。
そうすると、4次元空間はやはり「横・縦（奥行き）・高さ・もう1つの方向」ということになるのです……が。
もう1つの方向って、何？？？？？
どんなにどんなに考えても、もう1つの方向など想像できません。物が浮いた世界は無重力と同じだし、入れ子になった世界はマトリョーシカのようなもの。どうしても、アイデアが3次元の域を出られないんです。
自力で考えるのはギブアップして、調べてみました。
結論から言おう。我々は4次元以上の世界を見ることはできない。
我々の脳は3次元までにしか対応していないのだそうだ。
脳味噌が3次元までしか対応していないなら、想像すること自体が無理なのかもしれません。つまらないけれど、そういうものなんでしょうね（詰めが甘いっ！）。
4次元空間のヒトには私たちが見える？
3次元空間にいる私たちは、4次元空間を見られない。でも、逆に4次元空間のヒトは、私たちを一方的に見ることができるのでしょうか？
いろいろ調べましたが、その点について詳しく述べているサイトは見つかりませんでした。そこで若干の敗北感を覚えつつ、AI（Gemini）に聞いてみることに。
4次元空間からは3次元空間の物体の内部構造や裏側もすべて同時に見ることができるでしょう。
例えば、立方体を4次元空間から見ると、すべての面、辺、頂点が同時に見えます。球体であれば、内部もすべて見通せるでしょう。
そういえば私がリサーチをした際にも、裏と表についての記述を見かけました。
３次元空間の中で柔らかい球面を，切ったり，穴を開けたりせずに，裏返すことは当然できません。しかし，４次元空間では裏返すことができるのです。
どうやら、4次元空間のヒトには私たちが見えるようです。しかも、内部構造や裏側も同時に見えるとは、もはや想像を絶した世界。いったい、彼らの視界には、どんな風景が映っているのでしょうね。
もしかして4次元空間のヒトには、私のおなかの中も、靴を履いた足の裏も丸見え？それなら私は、4次元空間のヒトに「コイツ皮下脂肪が厚い」とか「かかとガサガサだぞクリーム塗れ」などと言われているのかも……。
まとめ
今回の記事は「4次元空間のヒトは、私たちを一方的に見ることができるのか」をテーマに書かせていただきました。
もしも透明人間がいるならば、私が子どもの頃に妄想した「4次元空間と私たちの世界を行き来できるヒト」かもしれません。きっとやりたい放題でしょうね、何だか悔しいな。
このブログでは「超ド文系フリーライター」さわきゆりが、科学について書き綴ります。果たして超ド文系脳は、どこまで科学の世界に近づけるのでしょうか？