
文章图片

文章图片

文章图片

爱因斯坦在相对论中 , 提出四维时空的概念 , 我们生活在三维空间+一维时间的时空领域中 , 时间对应着三维空间的位置和状态 。
但是空间真的只有三维吗?随着科学家对微观世界的探索 , 越来越多的科学家相信 , 这个世界存在更高维度的空间 。
我们知道一维、二维、三维 , 但人类却永远无法想象出四维空间是什么样子!
四维空间 , 超出了人类的认知?由于我们生活在三维空间 , 因此对低维度空间了如指掌 。
一维的线条、二维的平面、三维的体积 , 但是对于四维空间 , 人类毫无想象空间 , 因为四维空间是一个完全未知的领域 , 超出了人类的认知 。
人类虽然具有想象力 , 但想象力基本来源于生活中的认知 , 科幻作品中 , 往往都可以找到熟悉的影子 。 如果让我们想象一下未来的生活 , 第一反应可能就是会飞的汽车 , 更高的建筑等等 , 因为这些就是我们生活中常见的事物 。
想象力 , 就是给予已有知识的一种拓展和拼接 。
四维空间 , 则是一个完全没有认知的领域 , 一切为“0” , 自然难以想象 。 既然无法想象 , 人类就需要通过另一种方式推测四维空间——找规律 。
幸运的是 , 我们生活在三维空间 , 我们具有一维至三维的全部空间认知 , 因此可以通过找规律的方式 , 大致推断出四维空间的特征 。
了解四维空间的具体特征 , 或许就可以搭建出满足条件的模型 , 让我们看一看四维空间的“影子” 。
四维空间具有什么规律?空间维度的提升 , 往往具有特定的规律 , 一维空间就是一条单纯的X轴;进入到二维空间 , 出现了与X轴垂直的Y轴 , 两条轴线定义了长和宽;进入到三维空间 , 出现了同时与X轴、Y轴垂直的Z轴 , 三条轴线定义了长、宽、高 。
从轴线的规律来看 , 四维空间也应该出现一条额外的轴线 , 并且同时垂直三维空间的三条轴线 。
可惜的是 , 无论是你的大脑还是最聪明的人类大脑 , 都只能从一维到三维的角度考虑空间 , 第四维的轴线无法想象 , 因为我们没有任何相关的认知 。
通过空间维度的提升 ,我们还可以找到其他规律 。
从二维空间观察一维空间 , 所有的线条都可以尽收眼底 , 也就是说 , 二维空间可以看到一维空间的全部事物;但一维空间看自己呢?只能看到一个点 。
从三维空间观察二维空间 , 也可以看到二维空间的全部事物 , 因为二维空间只是一个平面 , 三维空间可以占据高度 , 看到二维空间的一切;但二维空间看自己呢?只能看到局部的一条线 。
通过高维度的空间视角观察低维度空间 , 可以观察到空间内的一切内容 。 如果四维空间观察三维空间 , 同样可以看到一切 , 即使是体积内部 , 从四维角度也可以一览无余 。
这一条件也很难想象 , 不打开箱子 , 就可以看到箱子内的一切 , 即使使用人类最先进的科技手段 , 也很难完美做到 。
四维空间 , 真的毫无线索吗?人类对四维空间毫无认知感 , 基本没有想象空间 , 那么四维空间真的遥不可及吗?
爱因斯坦的虫洞理论 , 为四维空间提供了线索 , 如果人类可以在宇宙中找到天然的虫洞 , 或许就可以直观看到四维空间的产物 。
为什么说虫洞就是四维空间呢?这依旧是使用类比法得到的结论 。 当我们解释虫洞时 , 经常使用一张纸举例 , 这就是从二维空间举例子 。
一张纸折叠 , 让两个点从空间上靠近 , 这其实建立了三维空间的高度 , 二维空间的虫洞 , 就是具有高度的“通道” , 从二维角度来看 , 虫洞就是一个“洞” 。
那么类比推测一下 , 三维空间的虫洞 , 就是建立四维空间的“通道” , 从三维角度来看 , 虫洞就是一个“球” 。
虽然被称为虫洞 , 在三维空间 , 虫洞就像是一个特殊的天体 , 进入虫洞 , 我们也就进入到了四维空间 。
推荐阅读
- 除了黑洞还有白洞?爱因斯坦:白洞是黑洞的反演,能穿梭时间
- 银河系中心隐藏着可穿越的虫洞?科学家在那里,发现了恒星的异常
- 宇宙存在额外维度吗?为什么科学家希望证明多维空间?
- 我们能造出莫比乌斯环,为什么穷尽科技,也造不出克莱因瓶?
- 时光隧道真的存在?金沙遗址挖出一件“宇航服”,难道只是巧合?
- NASA突然发布重磅发现!地球正不断变小,人类终于意识到不对劲
- 外星人或许早已出现?存在方式超乎想象,人类的智力根本无法理解
- 嫦娥4号着陆4周年之际,玉兔2号突破1000米行程,揭开月球奥秘
- 已经完全展开的韦布望远镜,为什么还要再等5个月才能开始观测?
- 历史上的4大文物,让科学家都感到困惑,真的存在时空穿越吗?