Il mondo che sperimentiamo è composto da spazio tridimensionale: larghezza, profondità e altezza, oltre alla dimensione temporale del tempo. Ma gli scienziati hanno a lungo presunto che ci sia probabilmente una quarta dimensione spaziale che va al di là di ciò che possiamo sperimentare o capire. La prova dell'esistenza della quarta dimensione (4D) è problematica a causa del fatto che non possiamo osservare direttamente tutto ciò che è al di fuori del nostro spazio tridimensionale.
Lo spazio tridimensionale è il modello geometrico del mondo in cui viviamo. Si chiama tridimensionale, perché la sua descrizione corrisponde a tre dei vettori unitari, che sono la lunghezza, la larghezza e la direzione dell'altezza. La percezione dello spazio tridimensionale si sviluppa in età molto precoce e ha una relazione diretta con la coordinazione dei movimenti umani. La profondità di questa percezione dipende dalla capacità visiva della consapevolezza del mondo e dalla capacità di riconoscere tre dimensioni con l'aiuto dei sensi. La posizione di qualsiasi punto nello spazio è determinata rispetto alle tre coordinate dell'asse che hanno valori numerici diversi in ciascun intervallo dato. Lo spazio tridimensionale in ogni singolo punto è determinato da tre numeri corrispondenti alla distanza dal punto di riferimento su ciascun asse al punto della sezione trasversale con il piano dato.
Mai menzionato "quattro dimensioni dello spazio", si riferisce principalmente alla "teoria della relatività generale" di Einstein e alla "relatività speciale" in relazione al concetto di "spazio-tempo quadridimensionale". Secondo il concetto di Einstein, il nostro universo è composto di tempo e spazio. La relazione temporale tra la struttura spaziale di uno spazio tridimensionale regolare di lunghezza, larghezza e altezza di tre assi ha anche aggiunto una data, ma questa volta il valore dell'asse è un asse virtuale. Lo spazio quadridimensionale è un concetto spazio-temporale. Con tre dimensioni lo spazio è mostrato da coordinate, mentre le quattro dimensioni del tempo (t) non vengono visualizzate in quel sistema di coordinate con qualche angolo (dimensionale) che è costante o reale. In questo senso è reale che assomiglia alle prime tre dimensioni. Ma il tempo è diventato parte di quel sistema, in cui viene presentato come un'altra dimensione. In poche parole, in un concetto piatto, si può dire che la realtà spaziale è un quadrato, non un cubo. Il quadrato si trovava piatto e poteva muoversi solo a sinistra, a destra, avanti e indietro. Il cubo potrebbe andare su e giù. Quindi, il cubo tridimensionale è nel mondo "sopra" il quadrato bidimensionale. Che ne dici di cubi quadridimensionali allora? Sarebbe un cubo analogico o "ombra" a tessere, quadridimensionale. Dal momento che siamo limitati a una prospettiva tridimensionale, non possiamo percepirlo. Immagina gli esseri in un quadrato piatto sul fondo del cubo (2a dimensione). Ora immagina gli esseri nel cubo sopra il quadrato piatto (terza dimensione). Quindi immagina gli esseri nel tesseract allegato a un cubo tridimensionale! Questi esseri potrebbero essere visti anche nella terza e nella seconda dimensione.
Le dimensioni sono state sviluppate con l'aumentare della conoscenza dello spazio. Sono cose misurabili, cioè variabili dell'Universo. Il concetto di universo piatto riflette l'idea di 2 dimensioni. La nostra realtà, tuttavia, è presentata in tre dimensioni: tutto ciò che ci circonda è spiegato dalla sua lunghezza, larghezza e altezza. Aggiungere la dimensione del tempo come una dimensione astratta porta all'idea della quattro dimensionalità.
La rappresentazione 3d è presentata con tre variabili: lunghezza, larghezza e altezza. 4d aggiunge la variabile temporale.
La presentazione in 3D è un concetto di fatto reale. 4d è un'idea astratta.
Gli oggetti 3d in matematica sono presentati da 3 variabili - posizionate sugli assi x, yez con le coordinate appropriate. Gli oggetti 4d dovrebbero essere presentati con un vettore a 4 dimensioni.
Gli oggetti 3D ci circondano: cilindri, cubi, piramidi, sfere, prismi .... La geometria 4d è molto più complessa - include 4-polytopes. Un esempio è il tesseract, l'analogo del cubo.
Il 3d in cinematografia presenta un metodo video completamente nuovo che include effetti visivi che generano immagini tridimensionali. Un film in 4d è un film in 3D con effetti aggiuntivi che forniscono un'esperienza di vita reale, emessa in sale speciali.
In caso di ultrasuoni 3d, le onde sonore generano riflessioni che elaborate nel software del computer producono un'immagine tridimensionale. L'ecografia 4d è un 3d con l'aspetto del tempo: video in diretta del disco.
La stampa 3D include diverse combinazioni di materiali per creare un oggetto 3d basato su un modello. La stampa 4d si traduce in un design che reagisce agli aspetti ambientali.