如果进入高维空间,将会有怎样的感觉?将会看到什么?

水木长龙探索科学宇宙 2023-11-05 09:38:54

本文原创作者:水木长龙

科学家根据M理论以及空间方程推导出,我们这个宇宙应该具有十一维度,而我们生存的空间是三维空间。如果将爱因斯坦在相对论中提出的“时间维度”也算作一个维度的话,即为四维时空。

而我们一生中所熟悉和了解的,其实就是我们所能看到、感觉到的这个三维宇宙或者四维时空。除此之外,我们对其它的维度空间可谓基本上一无所知。

或许,会有人说,我们还熟悉一维和二维,还有零维呀。是啊,但是否思考过,零维空间、一维空间和二维空间如果存在的话,它们会是什么样子的呢?所以,我们所谓的熟悉,只是零维、一维和二维的表象,而不是所谓的对应空间。

试想一下,如果存在有二维空间,并且里面还生存有二维生物,它们会是怎样的形态呢?

首先,我们可以推测出,二维生物如果有眼睛的话,它们的眼睛应该长在侧面,因为如果长在正面的话,它们永远看不到彼此,所以只能长在侧面。

然后,它们眼中所看到的世界会是什么样子呢?可以很容易地推测出,二维生物所看到的东西都是线段和曲线段或圆弧。也就是说,它们无法一下子看到彼此的全部,因为它们缺少“高度”这个维度(这就像三维的我们,无论站在什么方位,都无法一眼将人或物的整体看全一样,因为我们缺少一个第四维度)。

而对于一维空间的生物(如果存在的话),彼此眼中永远只能看到一个点。零维空间呢?毋庸置疑,不会有生物,也没有空间。探索科学,探索宇宙,水木长龙与您继续我们的探索之旅。

试想,如果将一个二维生物从它们的平面世界拉出来放到我们的三维空间,二维生物会像我们一样看到我们所能看到的三维物体的样子吗?毋庸思考,显然不能,因为它是二维生物,只拥有两个维度的视角。所以,即使将二维生物拽出到我们的三维世界,它们眼中对我们三维世界的观察结果,无非仍然是线段、样条曲线和圆弧。

如果将它们沿着我们的第三维度“高度”落下,它们眼中所看到的世界,一定是在不停地变化形状和大小,而且还会惊讶我们的世界为什么这么不稳定——一会儿出现一会儿消失。

如果我们通过科技方法可以与二维生物对话的话,即使我们给它们讲我们的世界比它们多了一个维度,估计它们也不会相信吧。

没办法,我们的科学家只好将一个三维的立方体剖解开,然后二维生物的世界出现了六个正方形。可是,它们还是不能一下子看到六个正方形的样子。我们科学家只好引导它们沿着所有的正方形走完一遍,然后它们才意识到,原来我们的世界就是六个正方形的拼图而已。

最终,科学家想要让二维生物了解三维世界模样的努力失败了。但那个被科学家带进我们三维世界参观的二维生物,根据自己所见的奇迹,开始思考我们科学家的话语,最后,它成了二维世界第一个探索三维空间的伟大科学家。

当它们的平面空间在特殊情况下出现弯曲皱褶时,它们的科学家提出了引力,还提出了场的概念。它们虽然从未能亲眼目睹到三维空间的真实面目,但它们总能根据时不时呈现到它们二维世界的奇异现象,据此去推想三维空间可能的样子和特性。

它们相信三维世界的生物都拥有不可思议的超强能力,或者说都具有改变天地的本领。

它们都很期盼,自己能够进入三维世界去参观。殊不知,即使来到了三维世界,如果它们本身就是二维的生物,又怎能真正地看到三维世界的真正面貌呢?

当然,它们中也有一些“老顽固”们,它们像保护自己的金饭碗一样,永远固执地坚信只有它们的二维世界,并极力批驳那些提出三维想法的科研者们。

讨论了零维、一维和二维空间,并举例分析讨论了二维空间生物可能的思维模式以及视野范围,不妨接下来思考一下四维空间的样子,以及如果四维空间里居住有生物,里面居住的生物的可能样子。

六个正方形拼成“十”字形的二维图案,可以组合成一个三维立方体,那么,八个立方体拼成的“十”字形立体图,是否可以在四维空间组合成一个四维体呢?

想象有一套四维体的房子,共有八个房间,这八个房间就是组成四维体房子的八个立方体。当走进任何一个房间,都会惊奇地发现:任何一个房间都与其它的七个房间相连——从窗户向外看,只能看到其它的房间。

再思考一下四维的生物。如果我们被四维生物拽紧了四维空间,我们是否也会像二维生物被拽进三维世界那样,看到奇奇怪怪不可思议的画面在眼前忽大忽小,忽圆忽方,忽长忽短,忽隐忽现地不停变化着?我们是否也会像二维生物那样,因为限于自身维度而不能完整地看到三维世界,而我们却因为限于自身是三维生物而无法完整地看到四维的世界?所以才会在四维空间看到不可思议的现象。或许,我们看到的不停变化的东西,正是四维生物呢?

今天的分享就到这里,感谢对水木的支持。

本篇文章「水木长龙」原创,转载标明出处,谢谢!(2019/03/29)

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