4次元とは何か

まあ、基本的には「線＝１次元」「面＝２次元」「立体＝３次元」「空間＋時間＝４次元」という理解でいいのではないか。つまり、歴史というのは基本的に現実世界の４次元的理解だ、というように言えるかと思う。

物理学における4次元[編集]

特殊相対性理論に基づいた現代の標準的な力学・電磁気学・場の量子論は、空間3次元・時間1次元のミンコフスキー時空によって記述される。特殊相対性理論を重力を記述するよう拡張した一般相対性理論は、この4次元時空に「曲がり」を導入することで記述される。このように、現代物理学の基本的な枠組みでは、我々が存在しているこの時空は「空間3次元・時間1次元」の4次元として扱われる。

また、我々が知覚している「空間3次元・時間1次元」だけではなく、4つ目以降の空間次元や2つ目以降の時間次元の存在を仮定する物理学理論も数多く研究されている。このような、「空間3次元・時間1次元」を越えた5つ目以降の次元空間のことを、物理学用語で余剰次元（Extra Dimension）という。例えば超弦理論では、この宇宙は「空間9次元+時間1次元」であるとされる。この場合、我々の世界が「空間3次元+時間1次元」に見えるのは、残りの空間6次元が通常の手段では観測不可能なほど短いためと考えることができる。ヘテロティック弦理論においては「空間25次元+時間1次元」の時空が考えられる。これらの余剰次元を持つ理論体系の研究は進んでいるが、いずれも実験的な証拠を得ておらず、仮説の段階に過ぎない。