432 武蔵の授業18　ー特別授業「4次元」ー

7月8日、中1の特別授業「4次元」を見学にいきました。
この授業の講師は大学時代に「微分幾何学」を専門としていた数学の先生。数学の世界では4次元以上の空間も扱うことを話題にしたところ、興味をもった生徒たちから特別授業の依頼がきたとのことでした。
授業では、1次元から始まり、2次元、3次元、そして4次元と数学的にどのように定義できるかという話から始まりました。
我々のいる3次元の世界から4次元を見ることはできませんが、4次元の図形の切り口を考えたり、1つの軸を時間軸で代用したりすることで、ある程度の情報を得ることができるそうです。MRI検査を例に、空間に時間を加えることで、切り口の変化していくイメージを持つことができました。
さらに話はアインシュタインの相対性理論に発展し、時間や空間のゆがみについても考えました。3次元から見ると2次元のゆがみが分かるように、4次元から見ると3次元のゆがみ具合が見えるのではないかいう考察がされました。ドラえもんに出てくるタイムマシンや4次元ポケットの仕組みにも話が膨らみました。
断片的な数学的知識を使いながら、「4次元の世界が見えてくるかもしれない」というワクワクするような「4次元入門」の話でした。
教科書の内容にはない高度な話でしたが、生徒たちも興味を持ちながら、楽しそうに聞いていました。