綜述
對(duì)于世界是什么,人類從擁有了思想以來(lái),就一直在思考這個(gè)問(wèn)題。在遠(yuǎn)古時(shí)期,由于對(duì)于世界的認(rèn)知不夠,人們往往都會(huì)將世界的變化歸根于是神明的所言所行,他們將腦海中的神明奉為圖騰或者是信仰,對(duì)其祭祀,祈求福報(bào)和風(fēng)雨。
文藝復(fù)興以后,科學(xué)的觀念成為了人們看待問(wèn)題的方式,這些人試圖用物質(zhì)和科學(xué)的辦法來(lái)解釋世界,比如地球的誕生,恒星的誕生以及宇宙的誕生,比如包括人類在內(nèi)的一切物質(zhì)都是由分子、離子和原子組成,又比如生命的誕生、發(fā)展與改造。
我們所看到的,聽(tīng)到的,聞到的,觸碰到的,其實(shí)都是世界,而科學(xué)家認(rèn)為,人類目前是生活在三維空間之中,也就是我們眼里物體的長(zhǎng)寬高,而四維空間又是什么樣子的呢?
四維空間
在說(shuō)四維空間之前,我們先來(lái)簡(jiǎn)單討論一下其他的維度空間。一般而言,最開(kāi)始的應(yīng)該是零維,但它只是一個(gè)維度,并不能說(shuō)是空間,因?yàn)樗鼪](méi)有方向,沒(méi)有發(fā)散的范圍,更多只是存在于物理概念。
根據(jù)宇宙大爆炸的說(shuō)法,宇宙一開(kāi)始其實(shí)就是一個(gè)零維,所有的時(shí)間和空間都被集中在這一個(gè)點(diǎn)里面,根本無(wú)法表現(xiàn)出來(lái)。
直到大爆炸的發(fā)生,零維被分為了科學(xué)家們所說(shuō)的宇宙11維度,于是空間開(kāi)始擴(kuò)散,時(shí)間也自此運(yùn)轉(zhuǎn)。如果人類進(jìn)入零維,那將無(wú)法感受到一切的事物所在,甚至可能連自己都無(wú)法感覺(jué)到自己的存在。
理論上來(lái)講,一維空間就是最簡(jiǎn)單的空間,是沒(méi)有建立坐標(biāo)系的,由一條線里的點(diǎn)所組成的空間。在這里,它將只會(huì)存在長(zhǎng)度,不斷向兩周延伸,而沒(méi)有面積和體積。
也就是說(shuō),如果人類進(jìn)入一維空間,要么只能向前向后,要么是向左向右,又或者是向上向下,除了直線以外,無(wú)法改變方向,也無(wú)法轉(zhuǎn)彎。
二維空間是在一維的基礎(chǔ)上更加擴(kuò)大,成為了一個(gè)平面,但也只擁有一個(gè)平面,即僅有寬度和高度的平面空間。這就像是學(xué)畫(huà)畫(huà)的美術(shù)生在一張紙上進(jìn)行繪畫(huà),上面就是平面。同時(shí)我們經(jīng)常所看的動(dòng)畫(huà)片等,里面的一些角色也都相當(dāng)于生存在二維空間。
三維空間就是我們生存的空間,是我們所能看見(jiàn)和感受到的世界,擁有著長(zhǎng)寬高,由無(wú)數(shù)個(gè)二維空間組成,是立體的。
而四維空間是科學(xué)家認(rèn)為構(gòu)成我們真實(shí)世界的最低緯度,四維生物的眼里,我們?nèi)祟惪赡懿](méi)有什么秘密存在,它們甚至可能擁有改變我們所在的規(guī)則的能力,或者正在我們的身邊觀察我們,只是人類并沒(méi)有觀測(cè)和感知到四維空間的存在,因此無(wú)法發(fā)現(xiàn)它們。
早在上個(gè)世紀(jì)的50年代,德國(guó)的一位非常著名的數(shù)學(xué)家波恩哈德·黎曼開(kāi)創(chuàng)了新的數(shù)學(xué)理論,即黎曼幾何,愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論也就是在這個(gè)理論的基礎(chǔ)上才能夠得到發(fā)展完善,黎曼同樣也是第一個(gè)提出了用四維和更高的維度來(lái)定義物理上的空間的人。
理論上來(lái)說(shuō),大多數(shù)的人都認(rèn)為四維空間就是我們所能看見(jiàn)的三維空間加上一維的時(shí)間,然而也有人認(rèn)為時(shí)間并不屬于維度,因此并不能算是四維空間的組成部分。
人進(jìn)入四維空間
事實(shí)上,人類根本無(wú)法進(jìn)入四維空間,我們的身體、大腦都只是一個(gè)三維空間的物體,就像是一位天生的盲人,別人告訴他紅色是什么顏色,綠色是什么顏色,然而他根本無(wú)法分清兩者的區(qū)別,因?yàn)樗麤](méi)有見(jiàn)過(guò)。同樣的,人類也無(wú)法想象到四維空間是什么樣子的。
又比如說(shuō)一個(gè)存在于一維空間中的人,那么他只能看見(jiàn)零維,也就是一個(gè)點(diǎn),而在二維空間,這個(gè)人只能夠看見(jiàn)一維空間,就是一些沒(méi)有厚度的線條。
在三維空間,也就是我們真實(shí)的世界,其實(shí)我們看見(jiàn)的世界也不過(guò)是二維空間的平面,只是因?yàn)樽笥已鄣牟煌暯呛痛竽X的加工處理,才導(dǎo)致我們能夠看見(jiàn)相對(duì)立體的物體,但其實(shí)這不過(guò)就是一個(gè)三維物體的表面。
根據(jù)上面的說(shuō)法,如果人類從三維世界來(lái)到四維,那么他將會(huì)發(fā)現(xiàn)從未發(fā)現(xiàn)的角度,能從無(wú)法想象到的視角觀察世界,他將看見(jiàn)一個(gè)真正的三維的畫(huà)面,比如一個(gè)物體的各個(gè)不同位置的面甚至是它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
由于本身的限制,處在低緯度的人是完全無(wú)法想象到高緯度的世界是什么樣子的,比如說(shuō)一個(gè)生活在平面二維空間的人,他只能“看見(jiàn)”沒(méi)有厚度線條,完全無(wú)法想象得到第三維的堆疊。
比如告訴一個(gè)二維人,六個(gè)正方形能夠獲得一個(gè)立體的正方體,但是他們只能夠?qū)⑦@些正方形同時(shí)排列在同一個(gè)平面上,而無(wú)法做出一個(gè)正方體。
又比如說(shuō)一個(gè)三維人告訴二維人,三維世界的一個(gè)蘋果就是由無(wú)數(shù)個(gè)二維的面組成,將這些面堆疊加起來(lái)就是一個(gè)三維的蘋果了,但二維人根本做不到想象一個(gè)除了x軸和y軸之外的軸線坐標(biāo)。就像是我們一樣,我們也無(wú)法想象出四維的世界里除了xyz軸,還存在一個(gè)w軸。
如果一個(gè)三維的人進(jìn)入二維世界,那么他動(dòng)一下都可能從二維世界消失,而當(dāng)二維世界的人來(lái)到三維世界,他們就會(huì)看見(jiàn)以前并沒(méi)有看到過(guò)的畫(huà)面——比如一個(gè)長(zhǎng)方形的內(nèi)部,因?yàn)樗麄円酝荒芸匆?jiàn)一條線。
因此我們可以想象一下,當(dāng)人類進(jìn)入四維空間,如果還存活的話,他可能會(huì)感受到世界發(fā)生了翻天覆地的變化——
他會(huì)發(fā)現(xiàn)光線變得黯淡,因?yàn)樗木S空間中的光線強(qiáng)度會(huì)因?yàn)榭臻g的過(guò)大而衰減得更快,引力也因此而減弱他會(huì)發(fā)現(xiàn)自己仿佛失去了重力。周圍一切的物體都變得扭曲,如同一個(gè)被攤開(kāi)的平面一樣,可以看見(jiàn)一個(gè)物體的各個(gè)面。
除了這些,他可能還會(huì)發(fā)現(xiàn)能看見(jiàn)自己養(yǎng)的寵物內(nèi)部的臟器跑到了外面,而它們?nèi)匀辉诨顫姷靥鴦?dòng),它們并沒(méi)有死亡。甚至他還能看見(jiàn)自己的衣物變得破碎,看見(jiàn)自己體內(nèi)的物體,比如器官、流動(dòng)的血液,以及上一頓吃進(jìn)肚子里的食物。
這正是因?yàn)檫@個(gè)人從三維空間的跳脫出來(lái),來(lái)到了四維空間,以一個(gè)非常全新的維度觀察到了世界,因此他所看見(jiàn)的物體變得與眾不同,變得扭曲詭異,它們本身并沒(méi)有發(fā)生變化,而是這人的視角發(fā)生了改變。
他成為了一個(gè)類似于“神”的存在,可以將一個(gè)物體的所有構(gòu)成洞悉眼底,了解一切事物的組成和演化。
結(jié)論
四維的世界到底是什么樣子的,其實(shí)科學(xué)家們并沒(méi)有一個(gè)準(zhǔn)確的答案,可能只有當(dāng)我們真正進(jìn)入四維空間的時(shí)候,我們才能感知到這個(gè)神奇的世界。
甚至有一些物理學(xué)家認(rèn)為,我們的世界并非是簡(jiǎn)單的三維或者是思維,而是九維。然而這些都距離我們太遙遠(yuǎn)了,只能等科學(xué)家們?cè)陂L(zhǎng)期的試驗(yàn)和研究當(dāng)中來(lái)慢慢證實(shí)這些神奇的理論了。
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