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有人能想象出四維空間嗎

生活 更新时间:2024-12-19 09:17:02

地球生物都生活在三維空間裡,我們的認知思維方式也是基于三維世界的,任何事物的外形,我們都可以把它描述成長寬高的結構,但如果說除了這三個空間維度外,還有另外一個維度,你能想象出它是什麼嗎?

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我想很多人都非常迷茫,這并不是我們不聰明,即使最頂尖的科學家也無法想象出四維空間的形式,但是我們可以用更加科學的角度去推斷四維空間的結構模型。

首先我們可以用一條線段表示一維空間,平面代表二維空間,而二維空間可以看成是線段平移形成的,換種角度就是無數一維空間疊加形成二維空間。三維空間模型是立方體,那麼可以看成是二維平面移動得到的結構,也可以說是無數二維空間疊加得到。通過類推法,可以得到四維空間的模型,那就是超立方體。

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三維空間立方體的投影是二維空間平面,而超立方體的正交投影就是立方體,這也就意味着在三維世界裡,即使有四維空間物體經過,我們也無法觀測和意識到,隻會認為這就是沙維空間物體。因為有一個空間維度,我們無法理解。

如果有人誤入四維空間會變成“神”嗎?

有人說進入四維空間的的我們會成為“神”,為什麼會這樣說?首先我們還需用二維空間的紙片人來說明一下,假如二維空間中存在生物,那也就意味着它不具備高度維,隻存在長和寬。

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在二維世界中也有監獄,那麼它隻需要遮擋住四周就可以防止壞蛋逃跑。但是從我們三維空間世界來看,這個監獄“四處漏風”,我們可以輕松的把二維空間生物從“監獄”裡提出來,通過它們無法理解的第三個空間維度。那麼在二維世界裡就發生了未解之謎,因為一個二維生物在“密閉空間”裡徹底的消失了,如人間蒸發。

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在這個“二維生物失蹤事件”中,我們充當的角色就如同“神”一樣。那麼生活在三維空間中的我們,面對四維空間生物自然也是毫無還手之力。例如在大劉的《三體》中就有這樣的一個故事片段,說的是“心髒失蹤之謎”。一個人身體上毫無傷疤,但是心髒卻在體内消失了,這同樣是一個未解之謎。

從這個角度上來看,四維空間中的生物就是“神”,因為它們可以從我們無法理解的第四個空間維度進行一系列操作。

高維空間真的存在嗎?

目前科學上研究高維空間的隻有弦理論,弦理論可以從更加本質的角度解釋物質的基本組成,目前認為物質的組成是基本粒子,這些例子無法再分,如誇克和中微子等。但是弦理論認為這個宇宙是由不斷波動的弦構成,隻不過目前的科學觀測手段,無法進入更微觀的尺寸。

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弦理論最初認為宇宙是26維時空的,但是随着發展科學家把超對稱加入弦理論中得到超弦理論,而宇宙也從26維時空變成了11維時空。後來科學家又整合了五種典型的超弦理論,弦理論發展出M理論,認為宇宙是10維時空的。

當然目前弦理論隻是數學上的推導過程,無法進行試驗的驗證,但目前無法否認高維世界的存在,未來随着人類科學水平的發展,應該會在高維空間領域有着更多的發現。如果真的存在高維度宇宙,那麼意味着生物文明有了新的發展方向。

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高維空間對于三維世界的我們來說很陌生,無法建立空間模型,隻能從數學角度上去理解。但如果真的存在,那麼對于三維空間生物來說不亞于“神”的存在。


文/科學黑洞,圖片來源網絡侵删。

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