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四維和三維物體的區别

生活 更新时间:2024-09-30 13:57:32

四維世界到底是什麼樣子的?

我們平時最常聽到的四維世界,就是在三維的時空中再加一個時間的維度,所組合成的四維世界。

四維和三維物體的區别(四維世界是什麼)1

而四維空間更是超乎我們人類的想象,我們完全無法想象出四維空間到底是什麼樣子的。它不同于四維時空。

我們可以理解時間這個維度,因為我們每分每秒都在感知到時間的存在。世界上的任何一種物體,都可以看到時間變化的規律。

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這些都是我們以往對于不同維度的認知,但是大家有沒有思考過一個問題,我們所認知的四維世界真的就正确嗎?有沒有一種可能,我們已經在高維度科學探索的道路上走了歪路?

或許在高維世界的生物看來,四維世界并非三維空間加一個時間的維度,可能代表着其他不同的物理量。

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大家好,今天我們從一個科學天才的角度來詳細的了解,四維世界到底是什麼樣子的?一起來分析一下這個瘋子一般的天才,他口中所說的四維世界是否具有參考性。

四維世界到底是什麼樣子的?四維生物看待我們三維生物又是什麼樣子的?他的解釋也許會颠覆我們大家的認知。

還是老規矩,點贊關注,安排上,我們開始今天的話題。

這個天才的故事出自《天才在左,瘋子在右》。

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作者聽說了這個少年的故事以後,特别震驚,于是決定要親自去采訪一下這個少年。

這是一個年齡隻有17歲的少年。他的學業甚至還沒有完成,但是在作者采訪過後認為,這個孩子将來一定是科學界的奇才。并且在采訪的過程中,這個天才給記者詳細地解釋了四維世界的定義。

首先我們來回顧一下,按照我們普通人的認知,對于不同維度的定義是怎樣給出的?從數學的角度來分析。處在幾維世界裡,想要确定某一個點的位置,那麼就需要幾個數字來确定這個點的坐标。

例如,一維世界是一條直線。

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假設我們選出這條線上的某一個點作為實驗對象。那麼想要确定這個點的坐标,就需要給出一個數字,來确定這個點的具體位置。

二維世界是一個平面,我們假設把這個平面看做是一個正方形。

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在這個正方形上随機地選出一個點作為實驗對象,我們首先需要做的是在這個平面上建立x軸,y軸。這個點分别投在x軸和y軸上的坐标,就是這個點的具體位置,也就是兩個數值。同樣的道理,三維世界是一個立體的空間。

同樣,想要确定三維世界中某一個點的具體位置,也就需要三個數值來确定。我們最熟悉的衛星定位。可以準确地給出地球上任何一個位置的具體坐标,它的精度和緯度到底是多少?

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但是大家試想一下,假設現在衛星想要定你的位置。這個時候你恰好處在某座商場的四樓或者五樓。

這個時候GPS衛星定位就不能給出你的高度或者海拔。

以此類推,四維世界的某一個點也就需要四個數學值來定義。那麼大家仔細思考一下。按照我們現有的科學認知來看待的話。在什麼情況的時候需要四個數學值來給出定義,四維空間顯然很難在空間上拓展我們的思維。

所以包括科學家在内的大多數人都會把這個空間上的坐标加上一個第四維度的時間。

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我們舉一個簡單的例子。假設你和你的老婆在飯後閑談的時候,聊到了你們浪漫的過去。你老婆問你,你還記得你第一次牽我手是在什麼地方嗎?你果斷地回答到,在某一個公園,某一把椅子上。我第一次牽了你的手,第一次親了你的嘴。

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很明顯這個公園的具體位置就是三維空間上的經度,緯度以及海拔高度。但是你的老婆不肯罷休,她還要追問你,那你還記得你第一次牽我手的時間是什麼時候嘛?這個問題讓你不知道怎麼回答,因為你早已經忘記了,你們确定關系是在什麼時候?從這一刻開始,又是一場夫妻冷戰。

很明顯,從這麼一個簡短的例子我們就可以看出。我們人類對于四維世界的認知,隻能想象到這裡。也隻能再加上一個時間的維度。經度,緯度,高度,時間,我們對于這四個數值組成的坐标定義為四維世界。

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關于時間是不是四維世界的物理量,一直是一個争論不休的話題,但是當作者去采訪這位17歲少年的時候,卻從他的口中得到了不同的定義。

他對四維世界有着和我們不一樣的認知。這位少年說,其實我們人類對于三維的定義有着很大的誤區,他所認為的三維其實是由長度,溫度以及數量三個物理量組成

其中長度就包括了我們所說的長寬高三個物理量,這三個物理量并不能分開去讨論,而是屬于同一個整體。

溫度展現了物體的物理形态。例如水在不同的溫度下,它可以呈現出液态,也可以呈現出氣态或者是固态。

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而數量又代表着物體的化學狀态。接觸過化學基礎的朋友們應該都知道,同一種原子不同數量組合在一起,最後所呈現出來的化學狀态是不同的。他認為這三種物理量組合在一起,才是真正的三維世界。

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而四維世界多出來的那個維度,也就是時間。但是在四維世界裡的時間和我們三維世界裡的時間并不相同。

四維世界的時間也被稱作是絕對時間。在我們當下的三維世界,我們所感受到的時間隻是當下,過去的隻能被當做曆史,而未來隻能當做是我們沒有到達的時間段。隻能依靠想象和計劃去實現。

但是對于一個四維生物來說,他們的絕對時間和我們有着很大的區别。

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舉一個簡單的例子,在你眼前有三個方塊。A代表着拿起石頭,b代表着把石頭抛向空中,c代表着石頭最後砸向地面。

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我們人類隻能先看a,再看b,最後看c。一定不會發生,先看到石頭被抛向空中,再看到拿起石頭,最後看到砸向地面。

但是四維世界的生物,他們可以一眼看到頭。就像是我們最初看到的這三個方塊擺在我們眼前一樣。一目了然。

他們可以整體的觀看整個過程,也可以随機的選出任何一刻觀看那一刻所對應的狀态。

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如果按照他的這種方式來理解的話,那麼可能大家首先會想到的就是時空旅行也許真的存在。

但是大家有沒有想過時空旅行為什麼會很難?為什麼會是我們人類科學永遠都不會達到的目标?

其實在我們這個世界,一直有一種規律在限制着人類,就是我們所說的因果規律,限制我們的因果規律,它限制着我們人體一定要看到整個事物的發展過程。一定要按順序看到最後。

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而少年口中所說的四維生物,它們卻可以超出這種限制我們的因果規律,所以四維生物看到我們三維生物的話,其實就像是一條蟲子一樣。而這條蟲子的身體就代表了我們的一生。它可以連接到學校,商場,單位任何一個地方。

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所以站在四維生物的角度觀看的話,時間是永遠不會流逝的,它就像是操場上的一條跑道一樣。我們之所以會感覺到時間流逝,是因為我們在這個跑道上奔跑。雖然我們跑到了終點。但是跑道依然還在,他不會因為我們經過了就會減少了。

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從而我們就可以得出一個結論,其實流逝的并非是時間,而是我們人類自身。

我們為什麼無法看到四維生物,同樣也無法感知到他們的存在?這同樣也容易理解。在四維生命看來時間是不會流逝的,但是站在我們三維生物的角度來看的話,世界上所有的物體都是有壽命的。

因此四維生物就不會是三維世界裡的任何一種物質。他們是由一種非物質組成的。

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可想而知,由一種非物質組成的生物,他們的性質已經超出了我們現在已知的任何一種物理規律。所以也就不會反射自然界的光線,我們看不到他們感知不到他們也是理所當然的。

因此,也有人認為,四維世界既然已經超出了我們的認知,那麼時間也許并不存在,時間隻是為了科學研究而編造的一種物理量而已,它的作用其實就是用來描述世界萬物變化規律的一種計量單位。

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其實這樣說也并不是沒有道理的。後來作者為了驗證這位17歲的少年是否真的是一個天才。于是給他安排了一場考試。

但最後的考試結果卻讓在場的所有人都感到失望。成績并不是大家最初預想到的那樣。

也許他真的是一個天才,但是至少按照現有的科學認知,他所說的也許并不一定是科學。

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好了,本期話題就到這裡了,大家對于四維世界有怎樣的看法呢?歡迎大家在評論區留言讨論,我們下期再會。

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