为什么人类想象不出四维的空间?网友回复,太震撼了

半安谈社会事件 2024-12-03 18:38:46

四维空间一直是一个让人充满好奇和想象的概念,不仅因为我们无法想象起四维空间的样子,更是因为很多作品中充满了对四维空间的描述,吸引着在幻想中畅游人类。

那么四维空间到底是什么样的呢?

在此之前我们要先了解一下三维空间,毕竟人类生活在三维空间中。

三维空间与四维空间。

我们所能认知的空间有三个维度,分别是长度、宽度和高度,而我们生活的这个空间的物体都可以用这三个性质来简单地描述清楚。

而三维空间是由无限多种不同组合的长度、宽度和高度构成的,也就是说有一个点的位置可以用以下三组数字来表示形式:

(1,3,6)。

这组数字分别为长度、宽度和高度。

而如果再添加一个维度进来,那么这个点的位置就变成了:

(1,3,6,x),其中x就是第四个维度。

此时加入的那个维度也就成为了第四维。

简单来说,三维空间是通过三个连续排列的数字来圈定空间,而当增加第四个数字之后,三维就变成了四维。

人类是一个充满想象力的物种,科学的发展都是经过人类的推测与试探才得以闻名于世的,宇宙中的很多东西人类也曾进行过想象。

比如宇宙黑洞的存在、外星人的存在等,这些都是之前科学家对未知领域一系列研究后所猜测的,虽然没有研究进一步的证据,但是这些已够人们沧海一粟。

所以我们也将人类想象的领域称之为“四维空间”。

但实际上四维空间已经远远不止于此了,它是由三维空间延伸出来的,同时也包含着时间这个因素。

梁启超曾说过:“虚者物之动,动之序也”,意思就是空虚的东西就是物体运动之后留下来的空间。

现实中的一切万物都在不停地运动、变化,这种变化记录下来便形成了时间。

换言之,当我们将这些变化记录下来时,就可以将时间视为运动之物体之前的一种状态,因此时间就是物质运动顺序的一种识别方式。

同理,若将这一点添加到三维空间中,由多种不同组合的长度、宽度、高度之间构成了三维空间,结合物质运动变化所形成的时间,该时间与长度、宽度、高度结合则形成了四维空间。

所以实际上时间并不是第四维,而是仍然属于长度的一种,因为它与长度结合后就变成第四维了。

人类凭靠着自己的想象力构建起的四维空间其实并不是,它应该是完全由时间这一个元素构成的,并不是包含着所有的三维空间。

人类认知的局限性。

在网站上有人询问:“为什么人类想象不出四维的空间?

有网友回答说:“有一种特定的方法可以使用这种方法来想象摸索四维空间。”

这位网友说对了一半,特定的方法确实能够帮助我们理解四维空间,但只是这个方法并不足够。

特定的方法言简意赅就是指用特定的方法来缩短为一种低级次元,这种缩短程度足够大的时候,对于观察者来说,就和原本次元的一样,不能够帮助我们理解四维空间。

尽管特定的方法能够帮助我们理解,但实际上人类仍然无法完全体验四维。

假如说这个特定的方法指的是将它缩小下来,极限到足够小甚至小到看不见的时候,对于每一个三维生物来说都是一样的,所以这也就无法完全体验四维世界。

只不过人类再怎么发明创造,也无法真正体验甚至观点四维世界,只能想象摸索。

曾经有一个电视系列电影叫做《怪谈百物语》,其中讲述的是很多关于传送门的故事,在这些故事中主角身边出现了很多传送门,每一个传送门都能够通向不同地方。

这些地方有可能是过去或者未来,也有可能是其他时空,也可能是其他宇宙,这些情节很吸引观众关注,但其实传送门是假的。

什么是传送门?

传送门又称作虫洞,是天体物理学中的一种物体结构,它是由广义相对论所推断出来的大质量天体产生的一种极端引力弯曲现象,可以将观察者所在宇宙中的两点相连。

这就相当于宇宙中出现了一种穿越时空且可以将不同的宇宙连接在一起的大“隧道”,而当观察者通过这个大“隧道”后就可以穿越时空,去往不同的地方。

这就是虫洞最真实的含义,而这些大“隧道”可能会出现在宇宙中的任何地方,并不是所有地点都有可能会存在虫洞,所以如果有人真的让你看到一个随处可见的门,然后打开后就能穿越去往不同地方的话,那一定是真的假的,所以不要去相信和尝试。

那么传送门和虫洞到底有什么区别呢?

若按以人为坐标系来讲,那么你身边的传送门就像是两个可能无比接近但又永不相交的线段,而虫洞则更像是两个可能无比接近又永不相交线段之间相连的小短线。

时空就在这条小短线之间流动,无限接近而又永不相交,再加上巨量天体,于是诞生了传送门和虫洞两个概念,但这两个概念却不能混淆,它们一定有着区别。

人们总是在幻想些虫洞的问题,比如说人们对于穿越时空的幻想,这个在影视作品中表现得尤为明显,人们对于虫洞穿越时空这个事情也是持积极态度的。

二维生物与四维生物。

人类如何无法想象出四维空间这一问题讨论了较长时间,《科幻小说双生谜》中也对此进行了讨论,这部小说中特别针对存在特别视觉能力的人做了描述。

当二迷生物遇到二维生物时,会将自身状态从三维降低为二维,因此二维生物无法想象它们三维状态。

同理,当四维生物遇到三位生物,它们同样会将自身状态降低为三位,因此三位生物同样无法想到他们四维状态,但是可以想到二位状态。

正因为有这种特别视觉能力的人,因此人的想象力也更为丰富,这部小说确实很吸引人的目光,同样也引起专家学者研究这一问题。

像《双生谜》这种特别视觉能力的人很难真实存在,毕竟没有观察者就没有现实,人类在幻想出来四维空间也只能作为一种假设状态存在,人类如何才能够真实模拟四维空间呢?

也就是用想象力,将三位状态中的观测者降低为二位,这样二位生物就没办法讲述它们所看到虽然世界,唤醒人类想象四位世界的一种新方式,因此人类也只能用这种想象方式。

科学与探索之间一直存在很大的区别,所以人们无法确定这样是否真实存在,也有人提出一个问题:当我们要从三位观察者降低为二位观察者的时候,该怎样做呢?

所有行为只需要体现出三维性质就够了,因为其他的不必要行为只会影响观察者对于实验数据的准确判断。

然而还有一个更大的问题,那就是如何才能够在监视器中显示这些东西呢?

其实这是一定会影响到观察结果的问题,但更重要的是如何去区分这三种状态?

肉眼自然无法去分辨,可以用探测器记录所需信息,从而获取真实数据,对此还有很大的研究价值。

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