■ ４次元とは？
４次元。
４次元という言葉は耳にしたことはあると思います。
実際、４次元は、３次元に時間という概念を加えた空間であるというようなことも聞いたことがあります。
ただ、それは正しいのかどうかということは全くわかっていません。
この世界は３次元の世界です。
縦（X軸）、横（Y軸）、高さ（Z軸）があり、それぞれの軸はそれ以外の軸に対して直行しています。これが３次元の定義です。
この世界は、３次元の世界であり、我々は３次元世界の住人なので、４次元という定義はイメージはしずらいです。
また、「時間」という概念自体はこの世界にもありますが、その時間を操作することはできません。一方的に過去から未来へただ進んでいるだけです。
もし時間軸まで操作できる能力があれば、それは４次元空間の住民（ただし、４次元目を「時間」という概念の軸と定義した場合）と考えていいのかもしれません。
また『４次元』という言葉だけは馴染みがあると思います。
ドラえもんの四次元ポケット。
これが『４次元』という言葉を浸透させ、馴染みをもたせている一番の要因のような気がします。
■ 四次元ポケットの理屈を考える
実際、四次元ポケットを考えてみると、あの小さなポケットからとんでもない大きさの物体が出てくることも合ったり、とんでもない量の道具が収納されていたりします。
でも、実際に４次元というものを考えてみると、これらの表現は普通に納得ができます。
YouTubeで見ていてわかりやすい動画がありました。
確かにこう考えれば、四次元ポケットにはどうしていくらでも物が入るのかなども理解できます。
なるほどねーと改めて思います。
なろう系の話で出てくる、決められた容量であればいくらでもアイテムを収納できるアイテムボックスとかも、同じような理屈のような気がします。
アイテムボックスに入る容量（体積）は、そのレベルでの４次元方向の長さを指していて、「レベルが上がってアイテムボックスの容量が増える＝４次元方向の長さが長くなる」と捉えればわかりやすいです。
■ ３次元世界から見た２次元世界
実際、数学でも難しい物事を考えるときは、いきなりその問題を考えるのではなく、それを簡略化、簡単にした問題を考えるのが定石です。
３次元の世界で４次元の世界を考えるのが難しければ、一つ次元を下げた２次元の世界から３次元の世界を考えることでイメージもしやすくてわかりやすいですね。
２次元の世界では高さという概念がありません。
そのため、２次元の中に存在するものは、すべて体積がありません。（高さ0のため）
存在するのは面積までです。
その２次元空間を３次元空間の中で考えて、 の平面だと考えれば、２次元で知覚できるものは、３次元世界から見れば、
と、 が固定の座標として表せます。
ここで３次元空間には、当然 ではない平面が存在しますので、その平面上の人と
の平面上の人は互いに認識ができません。
２次元世界の住民からすれば、座標が同じであれば同じ世界ですし、
座標が異なれば互いに別の世界にいることになります。
■ ４次元世界上での３次元空間の理解
同じように、４次元空間がどんなものかというと、３次元XYZ空間におけるＸ軸・Ｙ軸・Ｚ軸の全てに直行する第４のＷ軸を考えればいいわけです。
そして我々のいる３次元空間が、第４次元Ｗ軸においてて の３次元空間だとすれば、我々の座標は４次元では、
と表現できます。
そして、 でない４次元空間
にあるものは認知できません。
それは我々の世界とその世界が別次元にある…ということを意味しているんでしょうね。
■ 改めて考察
また４次元という世界で見れば、なんとなく理屈を理解したりイメージをすることができることもあります。
例えばテレポーテーション。
ある位置から別の位置にワープする…という現象ですが、これは、 の３次元空間から、一度
ではない３次元空間に移動し、そこを通って、
の３次元空間に戻ってきたと考えれば成立します。
イメージを例で書くと上記です。
- 青矢印はXYZの３次元空間内の移動。
- 赤矢印は４次元目の方向への移動。
一旦 でない３次元空間（例えば
上の３次元空間）にW軸方向に移動して、その上にある３次元空間上で３次元座標を移動します。
その状態で元の の３次元空間に戻る、つまりW軸方向に元の
上の３次元空間に戻れば、
上でその別３次元空間へシフトした人を見ていた人からすれば、突然別の位置にワープしたように見えるということになります。
（ 上の３次元空間の住民は、
ではない３次元空間に存在するものは認識できない（視認できない）ため。）
同様に、『神隠し』と呼ばれる現象も、何かしら４次元以上の高次元のトリガが発動し、我々の住む３次元空間内ではなく、その上の３次元とは別の高次元の方向に飛ばされたことで、我々の住む３次元世界から認知できない空間へ飛ばされたという可能性も考えられます。
（高次元が存在するという前提になりますが…）
ドラえもんの話に戻りますが、どこでもドアも上記の応用なのかもしれませんね。
実際の移動経路は上記図のように一度高次元空間を通っているのですが、３次元世界の住民にはその高次元空間を認知できないために、空間がねじ曲がってつながっているように頭が認知しているから、直接つながっているように見えてしまうとか。
（実際にはもっと多次元の世界が関与しているのかもしれません）
■ 並列世界
同様に、並列世界という概念。
例えば、ドラゴンボールの世界で、悟空たちが生きている歴史と、悟空たちが死んでいる歴史（未来トランクスのやってきた未来世界）では、全然歴史が異なります。
こういうことも４次元以上の概念を考えればなんとなくわかりそうな気がします。
「未来（世界線）が分岐する＝ の値がその時点で異なる値になる」と考えれば、例えば、何かしらの事象が起きた際に、特定の事象により「
の値が特定の値だけ変わった（大きくなった・小さくなった）」と考えれば、
の値が異なることで、もはや互いの世界は別の３次元になってしまいます。
その歴史を行き来できるタイムマシン（ドラゴンボール）は、４次元方向以上の座標を行き来できる乗り物と捉えれば、別の歴史を行き来できるというのも理屈的には納得できます。
仮に、同じ世界軸（ 上）で時間だけ移動するケースであれば、時間軸を第４次元として考えれば、４次元の移動になりますね。
また、時間方向（未来・過去）、世界のシフト方向（上記でいうW軸）もそれぞれ一つの次元と考えれば、５次元以上の移動が可能なのかもしれません。
３次元空間では説明できないことは、４次元以上の空間で考えることで説明できることがあります。
もし３次元の世界で説明できない現象を起こす本物の超能力者がいるとすれば、それは４次元以上の世界の住人なのかもしれません。
そういうことから、四次元ポケットやどこでもドアなどのドラえもんの道具は、４次元（もしくはもっと高次元の）世界のアイテムなのかもしれません。
そう考えれば、４次元以上の高次元空間を認知できない３次元世界の住民である人間に、４次元以上の世界のアイテムである「ドラえもんの道具」や「タイムマシン」を作ることは永遠に不可能 だということも自明でしょうね。
