[과학] 🌌 개미의 눈, 4차원의 문 – 인간은 얼마나 더 볼 수 있을까

우리는 지금 3차원에 살고 있습니다.
높이, 너비, 깊이—이 세계가 전부라고 믿으며 살아가죠.
하지만 문득 이런 생각이 들었습니다.

“혹시… 우리가 보지 못하는 다른 차원이 존재한다면?”

이 단순한 질문은 어느새 물리학, 수학, 철학, 그리고 기술의 세계를 통째로 끌어당기는 차원의 블랙홀이 되었습니다.
오늘은 2D에 사는 개미의 시선에서 출발해, 인간이 4차원을 상상하는 여정을 따라가 보겠습니다.

🐜 2차원 개미의 우주: 우리는 사과의 그림자다?

얇은 종이 위를 기어 다니는 개미에게, 세상은 납작한 평면일 뿐입니다.
그런 개미 앞에 하늘에서 사과가 내려온다면?
그는 갑자기 등장한 **‘원 모양’**만 보게 됩니다.
사과 전체가 아니라, 단면만 인식하죠.

이 개미에게 사과를 설명하려면 어떻게 해야 할까요?
단면을 보여주는 것밖에 없습니다.
이건 마치 CT촬영처럼, 3D를 2D로 ‘슬라이스’ 해 보여주는 것과 같습니다.

그렇다면—

우리는 누군가의 사과 아래에 있는 개미일지도 모릅니다.
4차원의 존재가 우리 세계에 들어오면 어떻게 보일까요?
벽을 통과하거나, 갑자기 사라졌다 나타나는 유령처럼 보일지도 모릅니다.

1854년 – 리만의 혁명
“공간은 3차원을 넘어설 수 있다.”
유클리드의 직선을 넘어, 곡선 공간과 고차원 공간을 열어젖힌 선언이었습니다.

수처럼 나무로 ‘4차원 정육면체’를 만든 그는,
“시간여행은 4차원 공간에 들어가는 것”이라 상상했죠.

시간은 고정된 시계가 아니라, 공간과 결합된 하나의 축입니다.
이 통찰은 오늘날 GPS 위성 시스템의 기초가 되었습니다.

4D 구는 3D에선 점점 커졌다 작아지는 구체처럼 보일 수 있습니다.
테서랙트는 계속해서 깜빡이는 정육면체처럼 인식됩니다.
우리가 ‘연속된 위치 변화’로 보는 그것이, 실제로는 **또 다른 축(W축)**에서의 이동일 수 있습니다.

“개미에게 사과를 설명하려면?”
→ 단면 슬라이스, 시간 순서대로 보여주는 방식 (CT 스캔)
“4D 사과는 어떻게 생겼을까?”
→ 시간 축까지 포함된 3D 스캔의 연속
(4D 부피 공식: V = x ⋅ y ⋅ z ⋅ w)
“그걸 어떻게 눈으로 볼 수 있을까?”
→ VR에서 테서랙트를 회전시켜 직접 체험하거나
AI 기반 변환으로 3D 이미지로 시뮬레이션 가능

이제 우리는 상상력만으로가 아니라,
도구를 통해 4차원을 ‘체험’할 수 있는 시대에 다가가고 있습니다.

1880년, 힌튼이 나무로 테서랙트를 만들었을 때 그건 허상이었습니다.
하지만 지금, 우리는 그걸 AI로 시뮬레이션하고,
VR 안에서 직접 돌려보며,
수학적으로 이해하는 데까지 왔습니다.

우리는 더 이상 단지 3차원에 갇힌 존재가 아닙니다.

개미가 2D를 넘어 3D를 보듯,
**우리는 지금 4D를 ‘상상할 수 있는 존재’**가 된 것입니다.

“당신의 스마트폰 속 2D 이미지는 사실 3D 세계를 반영하고 있죠.
그렇다면 우리가 사는 이 3D 현실도,
어쩌면 4차원의 그림자일지도 모릅니다.

[과학] 현실을 움직이는 허수, 그 상상의 4차원의 수 (4)	2025.05.20