文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
三体当中 ， 高等文明的“二向箔”武器令人窒息 ， 它产生的降维打击将整个银河系变成“一幅画” 。
人们不禁思考 ， 何为维度空间？什么又是四维空间？生活在三维空间的我们能够到达那里吗？
何为四维
四维空间是一个数学概念 ， 数学家们将三维时空看作是由x轴、y轴、z轴构成的立体空间 ， 而在三个基本轴称加上一个时间轴 ， 就是四维时空 。
这是最简单而基本的概念 ， 数学家们也通过低维空间的变化来定义四维空间 ， 比如一维空间就是一条直线 ， 无数的直线相加形成了一个平面 ， 也就是二维空间 。
无数个平面叠加起来变成了一个立体的空间 ， 在空间当中既存在宽度 ， 也存在厚度 ， 人们就生活在这样一个三维空间当中 。
以此类推 ， 无数个三维空间的叠加 ， 就是形成四维空间的基础 ， 这种叠加状态可能比人类想要复杂得多 。
比如这种叠加的空间状态可以精确到秒 ， 人类时间线上 ， 无数秒空间的叠加 ， 已经完全超乎了人类的想象 。
以逻辑思维无法去推测四维空间的存在 ， 四维空间具体究竟是怎样的没有人说得清楚 ， 只能抽象地表达出一种概念 。
就像是二维空间的存在无法理解生活在三维空间的人类 ， 生活在二维空间的生物 ， 无法理解所谓的立体 。
因为在它们的世界和思维当中 ， 只存在有长度和宽度 ， 它们难以认知高度的存在 ， 即便是认识到自己的世界生活在二维 ， 也无法在思维当中形成三维的结构 。
在人类看来如此简单的事情 ， 对二维生物来说 ， 可能是永远无法企及的东西 。
同理 ， 人类在理解四维空间的时候 ， 就变得和二维生物理解三维空间一样 。
四维空间特点
首先 ， 四维空间的特点就是时间的可逆性 ， 因为在四维空间当中 ， 所有的时间都是叠加起来的 ， 如果人类生活在四维空间当中 ， 可以通过一个时间轴 ， 回追溯这个时间轴上的任意一点 。
简单来说 ， 这个生活在四维空间的人类 ， 可以随意回到过去的任意一个时间 。
不过这条时间轴已经被固定下来 ， 虽然能够回去 ， 但是无法改变时间的发展轨迹 ， 具体究竟是一种怎样的状态回到过去 ， 是否会产生悖论 ， 人类无从得知 。
其次就是空间的无限大 ， 1858年 ， 数学家莫比乌斯发现 ， 将一根纸条扭转180°后 ， 再将两头粘贴起来 ， 显得非常神奇 。
普通的纸条有正反两个面 ， 而粘贴之后的纸条变成了一个面 ， 放在上面的蚂蚁爬完整张纸条的时候 ， 不必越过它的边缘 。
一些在平面上无法解决的问题 ， 竟然在莫比乌斯带上得到了解决 。
有人推测 ， 这条莫比乌斯环很有可能帮助人类去理解四维空间 。
果然受到启发的克莱因在1882年 ， 就制作出了著名的克莱因瓶 ， 克莱因瓶被视作是连接四维空间的物体 。
瓶子的底部有一个洞 ， 瓶颈与底部的洞相连接 ， 这个瓶子没有边 ， 也没有内外之分 ， 意味着在这个瓶可以装下整个宇宙的水 。
不过 ， 克莱因瓶在三维空间当中很难表现出自己的特异性 ， 只有放在四维空间 ， 才能够表现出原本的模样 。
三维空间中的克莱因瓶只能是个构想 ， 科学家造出的玻璃模型代表着对四维空间的一种猜测 。
有趣的是 ， 将克莱因瓶从中间竖着切开 ， 就可以得到两个莫比乌斯环 ， 这让数学界的理论之间 ， 相互连接了起来 。
推荐阅读
- 人性与动物相比有什么区别？
- 2022 年诺奖论文解读：携带尼安德特人基因的女性生育能力更强
- 神秘博士系列人物介绍——八人理事会
- 月亮上发现“嫦娥石”：我国成为世界上第三个在月球发现新矿物的国家
- 四维空间是真的？德国科学家：的确存在，人类进入后可获永生？
- 一代传奇落幕！美国天文学家德雷克逝世，他有哪些贡献？
- 有没有一种可能，其实外星人就在我们的身边
- 这个知识可能是人类通往高维空间的桥梁
- 宇宙有十一个维度，那么这十一个维度的宇宙会是什么样呢？