簡單回答:不知道。但我還有很多想說的。
如果非要給出一個確定答案的話,我的答案是否定的,也就是說,個人的觀點:我們這個世界根本不存在四維空間,所謂的四維空間,都是人們想象出來的,嚴(yán)格來講我們甚至連想象都無法想象出來,其實就是另一個世界的代名詞。
另一個世界到底存不存在?是什么樣子?誰也無法證明,更談不上進入四維空間或另一個世界了。
但無論如何,我還是會以目前對空間維度的定義盡可能詮釋四維空間。
首先,我們生活在三維空間,準(zhǔn)確地講是四維時空,因為空間和時間必須同時存在,否則單獨討論空間就沒有任何意義。這也是為什么會有人認(rèn)為時間就是第四個空間維度,畢竟時間和空間是不可分割的整體,兩者就像是一個東西的兩個屬性。
不過,多數(shù)人并不認(rèn)同時間就是第四個空間維度,嚴(yán)格把時間和空間分開來看。因此,這里暫且先不討論時間這個維度,單獨討論空間維度。
所謂的三維空間中的三維,通俗來講就是長寬高,用數(shù)軸來表示就是XYZ軸。正是因為這三個維度,世界萬物才會給人一種立體的感覺。
那么,傳說中的第四個維度到底在哪里呢?
簡單說,第四個維度只是數(shù)學(xué)概念的虛幻概念,或者說存在我們的幻想里,甚至不管如何想象,我們都無法知道第四個維度到底在哪里,因為任何維度的差異都是難以逾越的鴻溝,可能第四個維度就在你我身邊,但無論如何我們都感知不到。
那么,數(shù)學(xué)范疇里,是如何描述四維空間的呢?
理論上很簡單,零維就是一個點,這個點沒有體積沒有大小,科學(xué)家們認(rèn)為宇宙大爆炸瞬間的奇點就是零維的點,同樣沒有體積和大小。這樣的奇點根本不屬于我們的世界,而屬于“超時空”,這也是為什么如今我們熟知的大自然法則,在奇點面前全部失效的原因所在。
而一維就是由無數(shù)個零維的點組成的一條線,一維只有長度,沒有寬度和高度,沒有面積當(dāng)然也沒有體積。
一維看起來很簡單,但同樣難以理解,因為現(xiàn)實中并不存在任何一維的東西。在我們的三維世界里,即便是非常微小的電子也是有大小和體積的。
二維就是一個面,由兩條線垂直相交形成的一個面,這個面有長度和寬度,但沒有厚度,因此二維有面積,但沒有體積。
現(xiàn)實中有任何二維的東西存在嗎?并沒有。正如剛才所講,哪怕是微小如電子的微觀粒子,也是有大小和體積的。
網(wǎng)絡(luò)上有人經(jīng)常會把螞蟻比作二維生物,但我們需要明白一點,這只是比喻,連電子都是三維的東西,更不要說螞蟻了。
當(dāng)然,螞蟻的思維可能是“二維”的,也就是說,對于螞蟻來講,可能只有前后左右的概念,并沒有上下的概念。很多人小時候都玩過這樣的游戲,用臭蛋畫一個圈,把螞蟻圈起來,結(jié)果螞蟻在那個圈里前后左右來回爬行找出口,但無論如何都找不到出口,因為二維的圈圈沒有出口。
三維就簡單多了,就是我們生活的世界,三維空間里有長度寬度和高度,也因此讓我們產(chǎn)生了立體感。同時三維空間加上一維的時間,讓世界萬物都運動起來,不僅在空間維度上運動,也會在時間維度運動,萬物都會隨著時間箭頭不停地奔向未來,一去不復(fù)返,沒有任何回頭路。
問題來了,四維空間呢?四維空間該如何描述呢?
數(shù)學(xué)范疇里,第四個維度是與XYZ三個數(shù)軸互相垂直的一個軸,但問題就在于這個軸到底在哪里?
沒有人能給出準(zhǔn)確答案,在我們的三維世界里,通過一個點最多有三條相互垂直的直線,不可能有第四條。
而在幾何層面,利用拓?fù)淇臻g思想確實可以把空間延伸到更高的維度,但無論如何在現(xiàn)實中都是無法想象的,而且很多時候數(shù)學(xué)并不等同于現(xiàn)實。
說白了,幾何空間并不等同于真實的自然空間。那么,我們真的沒有任何其他辦法想象四維空間了嗎?
還是有辦法的,可以通過二維與三維空間的對比,來間接想象四維空間的模樣。
還是拿剛才的螞蟻來說,假設(shè)螞蟻就是二維生物,它被臭蛋畫的圈困住了,無論如何都走不出來。
在我們眼里,那只螞蟻也太“笨”了,用力跳不就跳出那個圈了嗎?且不說螞蟻會不會跳,就算是會跳,往哪里跳呢?
由于螞蟻是二維生物,它仍舊只能前后左右“跳”,完全不能向上跳。第三個維度對于螞蟻來講完全是無法想象的。
但如果有生活在三維空間里的人類幫忙,就可以輕而易舉把螞蟻解救出來。實際上,對于二維生物螞蟻來講,人類這種三維物種簡直就是“神”一般的存在。
同樣的道理,如果四維空間里生活著智慧物種,他們也可以做到類似的事情。就好比生活在三維空間的你,把自己反鎖在家里,門窗全部禁閉,在這種狀態(tài)下,沒有任何人能進入你家里,你也不可能走出你的家。
但對于四維生物就簡單多了,他能夠在神不知鬼不覺的情況下,直接把你“拎出”你的房間,就像你直接穿越房門或者墻壁,“瞬移”到外面一樣。
而你甚至不知道發(fā)生了什么,更不可能感覺到或者看到是四維生物把你“拎出”房間。也就是說,這樣的四維生物對于人類來講,完全是“神”一般的存在。
這樣的四維生物可能就在你我身邊,注視著你我的一舉一動,但我們就是看不見摸不著,也感知不到。生活中很多人都會遇到這樣的情況,比如說,自己明明把眼鏡放在茶幾上了,但一分鐘之后發(fā)現(xiàn)眼鏡并不在茶幾上,而是跑到了書桌上,然后弄得自己一臉懵逼,以為見鬼了。
科學(xué)告訴我們,那只是我們記憶的錯亂引起的。但如果存在四維生物,或許就不是我們記憶的問題了,或許真的是某個四維生物把眼鏡拿到書桌上了。
說了這么多,很多人肯定會夢想著有一天能夠進入四維空間,但實際上不要說四維空間了,我們只能理解我們自己的三維空間,甚至更低維度的二維空間都無法理解,也不能進入二維空間。
仔細(xì)想一想就會知道為什么了。
還拿剛才所講的螞蟻舉例說明。假設(shè)螞蟻是二維的,你真的能幫助螞蟻逃離二維的圈圈嗎?
你可能會回答:那還不簡單,直接把螞蟻抓出來就可以了。
但怎么抓呢?二維就是一個面,完全沒有厚度,你怎么可能抓起來一個沒有厚度的東西呢?還有,電腦里的游戲人物在很多人看來是二維的,你能把游戲里的人物抓出來嗎?
因此,說了這么一大圈,似乎又回到了原點,甚至比原點還要倒回一點。很多人原本只是希望能進入四維空間,如今卻連低維度空間也可能不存在了,這當(dāng)然會讓很多人難以接受。
但事實就是這樣。所以,不要以為四維空間很神秘,實際上,所謂的一維和二維空間同樣神秘。說白了,除了三維之外的所有其他維度空間本質(zhì)上是沒有區(qū)別的。
因為,三維之外的空間維度,都只能存在數(shù)學(xué)抽象概念里,甚至是我們無法想象出來的。而且不管如何想象,結(jié)構(gòu)都不可能做到完全自洽,都是充滿矛盾的。
說到底,就是因為人類是三維生物,我們只能理解三維空間,任何其他的維度空間,不管是低維還是高維,對于我們來講其實都是難以理解的,也都是無法逾越的鴻溝!
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