簡析是否有四維空間的存在,為什麼人類想不出四維空間?

2021-01-11 小虎有話說

我們的三維空間裡是可以有四維世界的投影的,我只是說理論上我們能看見,但是我們分不出來它是本身存在於三維還是來自四維世界的投影。更進一步,實際上二維世界的人看到的東西都是一維的,都是線段,就好比我們三維世界的人看到的東西都是投影到視網膜的二維畫面,而不是真正的三維物體。

我們可不可以這樣子來想這個問題,無數1維的線組成了一個2維的平面,無數2維的平面組成了一個3維的立體,那麼無數的3維立體會不會就組成一個4維的東西?

2維的面是由不同的線組成的(線它們方向不一樣,長度不一樣),3維的立體是由不用的面組成的(面它們面積不一樣,角度也不一樣),4維 會不會就是由不用的立體組成的(每個3維立體,體積不一樣,形態不一樣),所以說......我們生活的這個宇宙,它就是4維?

假設第四維是時間(其他維度這裡就不做假設),那麼人的前後穿梭,類比在三維世界中應該是時間穿梭的能力。在二維畫了個框不知道代表什麼(不要說想像四維世界,二維世界同樣想像不出來),但三維世界我們就可以想像了,你的肉身要有層次(像燒屏出現的那種虛影,不是你180斤的那種層次哈哈)就是你前一秒現在下一秒通過時間的變化,可以藉助相機,假如有一個相機記錄你一天的畫面並列印出來,但是那也是存在在二維平面中四維畫面,在照片外面看的你並不能對這個四維世界造成任何影響……

一維世界中萬物都是一根線段

假設以時間為線索,那麼每經過的一分一秒一微妙都是連續的,這個就是一個維度。以人為單位來看就是你從出生太死亡是由無數的連續的平行空間疊加的。同理我們觀測的宇宙也是這樣疊加的結果,由於我們沒辦法突破時間的維度,所謂我們觀測的宇宙實際上是一個虛無和真實結合的空間,無法辨別。假設以光的速度能夠突破時間維度,我們以光的速度到達某個遙遠的發光天體,它可能是不存在的,我們觀測的可能是她在時間維度的某個片段。所以實際的宇宙沒那麼大,她是時間扭曲的「半」虛無的存在。

那麼如果四維或者更高維度的空間真的存在,在這些高維空間中如果存在文明,那他們看我們的時候,剛才提到的我們所創造出的種種成就,也許也像我們看著二維螞蟻那樣不值一提,而他們的世界也是我們完全無法想像的存在,而且這種鴻溝不是通過努力就可以跨越的。

這怎麼能不令人絕望。

一維是個點,二維是平面,三維是立體,這是我們屬於三維人知道的標準出來的,而4維我們不可能知道是什麼樣是不是?所以也許我們的三維加一維等於四維或許是錯的,加上時間軸的算法也是錯的。或許四維就是無時間無空間的呢?因為突破三維這個長寬高的立體出去就是無時間無空間,甚至沒有生命,一切虛無。至於想證明四維空間有生命,基本就是不可能,所以我覺得四維空間也就是「無」空間

人類也只能看到二維,但人有兩個眼睛,行程視覺差,在通過我們進化的大腦,腦補成三維立體....至於,時間,實際上時間是我們的記憶體和想像的結果,我們觸摸不到時間,但因為可以腦補三維,體會立體空間,有了空間,我們便想像到了時間存在.....

一根一維的線段朝 y 軸方向運動一段距離後,軌跡形成一個正方形

一定是相互依存的,因為一維、二維、三維是人類給的概念,大自然中不一定存在,而且,界定是不是某維的方式是人類給的,這只是人類認識事物的工具罷了,為什麼要在什麼方向是幾維上下功夫思考呢?不管是時間,磁場,還是能量,只要能讓你更深入更全面的思考、觀察這個事物就可以了。科學家們只是再找一個和三維垂直的方向,他可以讓我們得到的信息更客觀的表現這個時間。

星際穿越把時間也算成一個空間維度了,這不準確,我們所處的三維時空,注意,是時空,是XYZ三個點的空間尺度以及一條時間的線(這個線目前應該沒有被具體證實)才構成了時空,但是空間本身還是三個維度的,四維空間是XYZ基礎上多一個W的尺度,再加一條時間線,這叫四維時空,星際穿越是把時間當成空間維度了…

沒有二維世界的人,但是有只能認知到二維的人。人只能人知道三維,四維需要計算。如果有一塊自然蓬鬆的方海綿,我們可以先認定這東西是一個三維空間,在海綿的邊緣標上XYZ坐標。現在在海綿中選一點,如(3,2,4),現在把海綿揉成團海綿中的坐標仍然存在,沒錯吧。然而確實多了一種需要表述的東西,海綿往哪個方向扭曲了?往一個方向折海綿,叫U軸,往3個方向各種揉,則海綿中的點有6個需要描述的東西,UVWXYZ坐標。而在海綿中的人,沒有感受海綿扭曲的感官,仍然會認為海綿是蓬鬆的,直線跑了很久,以為跑的是直線,結果在6維看來,扭曲的很。

我想,幾十年後,人類的科技可以使人的腦子與計算機連接,那時,是不是有可能通過電腦模擬四維再映射到人的腦子中,或者用精神藥物,也就是致幻劑,對大腦控制,讓它強行模擬四維。

就像讓二維生物長兩個眼睛,用vr(單畫面是2d的,通過欺騙大腦來「模擬」三維),使他們能夠感受到三維的某些感覺……

我認為關鍵是人類如何跳出三維的拘束,來想像四維,就像紙片人他明顯不知道,為什麼那個方塊會有這樣那樣的側面,而且分前後左右,他只能把他所看見的,畫出來就是,那個十字架,即使畫出來,他也不明白。

二維正方形朝第三個維度運動後形成正方體

而跳出這個枷鎖,並且模擬成功,可能人類就是四維生物了,畢竟可以從四維角度來看待事物了,到時說不定物理化學啥的會突飛猛進呢。說不定,現在有些二維生物已經通過我假想的方法來到三維了。

貌似有種理論叫維度緊縮,因為其他維度過於微小,我們認為其他維度不存在,而實際上是存在的,比如一張紙,我們一般把它當做一個平面,實際上它也有第三維度厚度,只是通常被忽略掉了,而這種理論認為我們處在十多維,具體多少維記不得了,反正很多,但是其他維度的過於微小,比原子還小無數倍,所以自然的被忽略掉了,只剩下長寬高三個維度能夠被觀察到。

三維四維改變的是觀察角度的問題,二維圖像的觀察是點,通過與點的距離關係確定這個圖案的大小,形狀。三維立體圖的觀察角度是面,不同的觀察角度面不同,正視圖,側視圖,俯視圖,但這個體是靜止的。四維世界,觀察角度可以任意變化,四維世界的觀察基準就是體,可以說一瞬間就有了全知視角,然後這個體在各個視角這已經不是360℃視角,是立體球的包面都可以看到變化。因為我們是一個人,一對眼睛,一個腦袋只能想像出一個狀態時的體,或者說一個切面的變化,但如果所有的腦袋連在一起,站在不同視角,我們看到的合起來就擁有不同角度,但回歸物理世界,這種視角我覺得3d印表機和掃描儀可以用一下。可以用算法代替3d捕捉的攝像頭,用動態二維也許可以還原三維,像是動畫片,但這可以用計算機解決。

四維物體其實是加入了時間軸,整體的樣子我們限於思維方式想想不到,但它在現實存在時是在變化,比如說這一秒我看到個球,說明這一秒它存在於我們三維世界的表現樣式是個球,下一秒它演變成了一個橢圓,表示下一秒它存在於我們三維世界的表現樣式是個橢圓。如以上表現可以大膽猜想,四維存在靠三維成長。人假如也是四維的呢,這樣的話其實是以一顆樹的四維方式存在,因為人的變化是有跡可循的。遠古出現,發展,這是四維存在於三維世界的變化,解釋於人在四維生物面前表現出長蟲,然後分叉枝丫成長為另一個人,因為枝丫是分離出主幹的,所以在三維世界呈現出兩個獨立存在的,那孤獨就可以理解為,枝丫生長過長遠離主幹,會出現類似三維世界的支撐力消耗。

超正方體的三維投影

三維空間到四維空間,從數學上講增加的是空間維度,並且超弦和M理論依之建立了最多十一個空間維的完全宇宙,但實際應該說增加的只是「維度」。這個維度從現實來說,也許並非是人類視角上的「空間維度」,而是其他特徵的維度。比如意識或虛物質存在所可能基於的那個虛維度。

當然它可能依然是數學推算的那個維度,但並非空間的性質。畢竟人類真實經歷的也只是時空四個維度而已,並沒有經歷過真實的維度增加或消減。何況空間和時間兩種維度在人類經驗視角看,本就性質不同。那如果發現的新實際維度,性質與空間時間維度不同,也是可能的。數學推導出更高維度宇宙可能的結構,但結構只是結構,依然需要物理去把結構和現實對應起來,然後才能真正的去解釋和應用。

我覺得現實世界不存在除了3維以外其他任何緯度的世界,一維,二維都是我們為了方便理解而假設出來的東西,因為所有的東西都是由基本粒子組成,而基本粒子都是有一定的質量或者體積,光子和中微子也有體積。但是二維世界不存在這些基本量,它只是我們為了理解三維而設定一種意識。四維只是我們在探索的方向,並不會以物質形態表現出來,就像時間一樣,是個抽象概念,無法嘗試具象化。

當然四維定義也並不是三維基礎上加上時間軸。

正方體在二維平面的投影

人遮住一隻眼睛看的是二維,兩隻眼睛看是三維,大腦通過處理兩張圖片變成三維,為什麼人類沒有第三隻眼呢?因為大腦很難去處理第三張圖片,去使你看到四維。螞蟻呢,就是存在於所謂三維,卻感知於二維,它應該會困惑與人類把它抓到另一張桌子上(另一個平面),感覺到了平面跳躍,而我們也許也可以空間跳躍,只是還不能明白。三維進入二維會不會破壞原來的世界?在二維世界是不是廣義上的能量過於巨大導致原世界爆炸,但在三維世界看來只是紙被掙破了?

由此是不是推論四維進入三維,三維世界也會爆炸?顯然時間不具備讓三維世界爆炸,那麼讓三維世界爆炸的僅靠現在科學判斷是什麼呢?

沒錯,你想對了,是暗物質。有科學家說宇宙的總體質量,可以觀測和推論到的僅佔0.1%(在知乎上看到的,沒有考證,就當瞎扯),剩下重量的可能就是暗物質了,就像二維空間的質量只能佔三維一點點而已,也許暗物質就和我們現有的物質在一起,只不過不在一個緯度不能正式見面?

其實我們或許就生活在四維中,只不過像小人一樣可憐而已,知道四維,知道暗物質,知道用衛星在宇宙中去尋找暗物質,苦於找不到正確的發現方法?一旦正式捕捉到暗物質,會不會像視頻中把正方形橫過來一樣,直接把原緯度撐爆炸了?或者直接把原緯度拉伸到現緯度。

正方體在二維平面展開的樣子

再推測,劉慈欣老闆的降緯打擊是不是就是讓身邊的暗物質出現在三維空間內,立刻發生爆炸,但爆炸只在三維內發生就像二維空間的紙爛了一樣,對三維空間不會產生任何波動。

還有就是科幻片中的能量護盾,是不是就是提升飛船表面的緯度,讓三維打擊落在四維上,暗物質雖然無敵,但消耗殆盡也會消失?就像拿紙去撞盔甲,每次撞擊都不在一個地方,但水滴石穿,總有爛的一天。

二維空間內也有時間,在二維內的速度超過光速也不會時空倒流,或前進。超過光速你頂多可以看見以前發生的事情,現在或許在你眼睛裡是靜止的,或許光傳播不到你這裡,但你不會改變什麼。所以時間肯定是高於三維及以上空間的。

超正方體在三維空間展開後的形態

有人說螞蟻雖然活在三維空間,卻只能感知二位世界,因為他的第三個維度,也就是高度不夠高。同樣人類也一樣,人其實也活在四維空間裡,只是人的第四個維度,也就是時間不夠長,所以無法感知第四維度。和宇宙中星體的壽命幾十億年上百億年的時間跨度來比較,人類的壽命短到幾乎可以忽略不計,就像整個宇宙動則數萬光年的空間距離一樣,螞蟻的高度同樣微小到可以忽略不計。這也就是人類無法感知四維空間的根本原因。

我一直認為三維相對於四維少的是時間刻度,如果能把時間具象為刻度,可能對四維會有深層次的理解,時間刻度不是簡單的把已經發生記錄為書本,而是我們真實的正在發生的生活理解為一片一片的畫面,在時間的刻度下,也就是四維中能通過時間能滑動查看我們現實生活中不可逆的時間事件,可以想像四維時間的「人」在看電視劇,時間就是進度條,每秒的畫面等同於三維世界這一秒所有地方的正在發生(現實世界這一秒所有生物非生物所處的狀態)。

相關焦點

  • 四維空間真的存在嗎?為什麼人類至今無法進入四維空間?
    相信大家都聽說過一個偏科幻的詞「四維空間」,那麼究竟什麼才是四維空間呢?本期宇宙一分鐘將帶大家解密背後的真相。四維空間是什麼?人類的想像力是非常豐富的,但是這僅限於三維的空間,因為自從我們出生起,我們所接觸到的世界就是三維世界,所以我們感官感受到的就是三維的事物,也因此我們的想像力也停留在三維的世界,無法向四維擴展。再加上人們想像一個事物時,腦海中必定有一個參考依據,而這個參考依據也是三維物體,自然人們很難想像我地位的是是何模樣了。
  • 宇宙未解之謎:為什麼人類想像不出四維空間,四維空間是鬼嗎?
    宇宙之謎:為什麼人類不能想像四維空間?四維空間是鬼嗎?通過研究,科學家發現人類的生存空間是一個三維空間,四維空間是一個更高層次的存在。然而,在空間的維度上,我們無法從3D和4D自由交流,3D中的人和物在4D空間中無法感知一切,因此有人把4D空間中的生物稱為鬼魂。那麼什麼是四維空間?
  • 四維空間是否真實存在?黎曼:人類一旦進入,後果不堪設想!
    四維空間是否真實存在?黎曼:人類一旦進入,後果不堪設想!探索宇宙一直以來都是人類的目標,在這期間人類做出了太多的努力,研究出不少的探測器。在整個宇宙中,包含著數以萬計的星球,每顆星球都有自己的特徵,就拿地球來說,地球是屬於宇宙的一小部分,作為一顆行星,它擁有適宜的環境溫度,還有豐富的資源,人類在此健康茁壯成長,很多科學家通過現有的線索進一步推測,認為宇宙中或許存在多維空間,引起不少人的深思。四維空間是否真實存在?黎曼:人類一旦進入,後果不堪設想!
  • 四維空間真存在?德國科學家已證實,人類進入四維空間可得永生?
    說到四維空間,你首先想到的是什麼?是一種高維的生物,在三個身體裡,還是在一個人類可以永遠生存的世界裡,輕易地毀滅人類?四維空間的輪廓是「時間概念」。我們的接觸似乎只存在於科幻小說中。但如果四維空間已經被證明,它離我們不遠了嗎?是的,相當多的科學家聲稱他們已經證明了四維空間的存在。
  • 德國數學家證明四維空間真實存在,人類進入四維空間變成「蟲子」
    德國數學家證明四維空間真實存在,人類進入四維空間變成「蟲子」什麼是四維空間?說到四維空間,為了讓大家更容易理解,我們首先從最基本的一維空間概念入手。我們在一張紙上畫一條直線,然後標記一個點作為原點。在「直線」的二維空間中,代表一維空間的「點」可以用它與原點的距離來描述。
  • 以方程的推導,簡析四維空間的封閉是什麼?
    四維空間科普:把三維世界想像成一張膜,這時如果觀察一個三維球體,觀察者升維後沿著第四軸移動,可以看到逐漸變大或變小的球體。原理就想站在三維世界看二維平面一樣,就像一個球從水面下逐漸浮出水面,截面在逐漸變大一樣。挺有意思的思考,終於理解四維生物可以在三維世界藏起來了。
  • 四維空間真實存在嗎?如果人類進入四維空間會發生什麼?
    所有的粒子都是由一個叫做弦的能量環在高維空間中的振蕩形成的。對於超弦理論中的四維、五維到十維空間,都是為了理論的自洽性而提出的。只有在10維時空條件下,四種基本力才能合理存在,才能避免量子力學與廣義相對論結合時遇到的重整化問題。維度本身就是探索世界的工具。人類進入四維空間都是基於超弦理論的邏輯演繹,這是科學無法證實的。
  • 二維空間有螞蟻,三維空間有人類,四維空間有什麼?專家給出猜想
    宇宙中的一切總是充滿樂趣的,因為它的生命是非常神奇的,我認為科學存在的原因就是探索這些有趣事物的奧秘。例如,6500萬年前,恐龍統治地球1.5億年,但它們都在一夜之間滅絕了。所以很多專家學者給出了很多猜想。有人說原因是外星人滅絕恐龍是為了讓人類出生,也有人說恐龍不能忍受地殼的變化,然後就滅絕了。
  • 人類進入「四維空間」可以獲得永生?
    也許真的存在四維空間?科學家證實,人類進入四維空間後能夠長生不老?時間和空間一直被認為是科學家最難理解的理論,甚至許多科學家一生只能窺視「皮膚」。現在德國科學家正在探索空間,發現四維空間的存在實際上是真實的,人類進入四維空間後可能獲得永生。
  • 劉慈欣:四維空間真實存在,進入四維空間的人將獲得永生
    改論文的最大意義是啟發了很多科學家,將人類的思維從二維拔高至三維,並逐步建立了三維的思想框架,為四維空間的構建提供了理論基礎。這篇論文發表之初,立刻引起了科學界的廣泛關注,一時間研究四維空間蔚然成風,讀完令人感嘆不已。隨著科技的發展,人類可以設計出完美的三維空間模型,讓人類的思維視野得到了極大地提升。
  • 四維空間是否真實存在,人如果進入四維空間,將會發生什麼?
    二維空間是一個平面。在一個平面上,我們可以畫兩條相互垂直的線,而在三維空間中,我們可以畫三條相互垂直的線,即長度、寬度和高度。三維空間是三維的。在三維空間之上有沒有更高維的空間?超弦理論認為高維空間是存在的,有十個維度。超弦理論認為空間有十個維度,但宏觀世界只有三個維度。
  • 四維空間之謎,2大案例證明四維空間真的存在,人類進入會怎樣?
    我們所生活的世界是三維空間,這個世界中所有能被我們看到的物體都是三維的,雖然有的人認為章魚、鬼神是四維的生物,但這些也都是大家的猜想而已。理論上來說,各個不同維度之間有壁壘,輕易不可跨越,但並不代表人類就無法感知四維空間的存在,在歷史上,也發生過不少真實案例能夠證明四維空間的存在。案例一、失蹤35年的飛機又再次出現?
  • 德國數學奇才證明四維空間的存在,進入四維空間的人會變成什麼?
    導語:近年來,隨著科技的進步以及各種科幻小說的盛行,「四維空間」這個概念被反覆提及,尤其為科幻迷所津津樂道。那麼,四維空間真的存在嗎?你有想過,如果人類從三維空間進入到四維空間會發生什麼事嗎?目前人們看到的一切都處在三維空間裡,有人稱現實中的四維空間僅存在理論之中,有數學專家經過反覆的推論研究後,聲稱自己證實了四維空間的存在。十九世紀50年代初,德國有一位叫喬治·波恩哈德·黎曼的數學者通過自己的研究,成功發布一篇推論文章《論幾何基礎假說》。
  • 四維空間之謎,3大案例揭秘四維空間真的存在,人類進入會如何?
    我們生活的世界是一個三維空間,我們在這個世界上看到的所有物體都是三維的,雖然有些人認為章魚和鬼魂是四維生物。但這些都只是猜測,從理論上講,不同維度之間存在著不易跨越的障礙,但並不意味著人類無法感知四維空間的存在。在歷史上,有許多真實的例子可以證明四維空間的存在。
  • 德國數學家證明四維空間存在,五維空間已經存在
    人類世界中的一切都與三維空間有關,所謂三維空間,是指日常生活中由長,寬而高維度組成的空間,隨著科學技術的進步和科學家研究的深入,四維空間已經被證明是存在的!那麼如果人類進入四維空間會發生什麼呢?時間有盡頭嗎?空間有界限嗎?
  • 四維空間什麼樣?劉慈欣:人類無法感知,但四維生物可能就在身邊
    四維空間什麼樣?劉慈欣:人類無法感知,但四維生物可能就在身邊眾所周知,我們人類生存的宇宙當中,能感知到的空間維度有長、寬、高。這三個維度非常好地理解,但是隨著科學技術的不斷發展,我們現在不已經不再局限於宏觀世界的探索,而是轉向了微觀世界。
  • 四維空間奧秘,2大案例證明四維空間真實存在,人類進入會怎樣?
    人類所生活的世界是三維空間,我們的世界中所有能被我們看到的物體全是三維的,雖然有的人認為大章魚、神鬼是四維的生物。但這些也全是大家的猜想罷了,理論上而言,每個不一樣層面之間有壁壘,輕易不能跨越,但並不意味著人類就不能感知4維空間的存在,歷史上,也發生過許多真實案例能夠證實4維空間的存在。案例一、失蹤35年的飛機又再次出現?
  • 德國數學家:證明四維空間真實存在,進入四維空間後人會怎麼樣?
    根據常識來說,人們目前看到的一切都是在三維空間中。直到科學家提出四維空間的概念後,一些藝術作品中開始出現了四維情節,甚至有的主角進入四維空間。有人說現實中的四維空間只存在於理論中,但也有數學家聲稱,經過反覆的推理研究,他們確認了四維空間的存在。那麼人類進入這個空間後會發生什麼呢?
  • 我們怎樣在四維空間生活?哆啦A夢的世界存在,只是人類無法覺察
    那麼漫畫中哆啦A夢使用的「四次元口袋」和時光機是否真實存在呢?簡單來說就是三維空間就像播放一部電影,但是沒有暫停、後退和快進,我們就像被播放的電影一般,只能按著故事情節展開;但四維空間就高級多了!如果我們進入到四維空間之中,你會發現自己生活在一個「球形」的世界,沒有原點也沒有終點,是一個無限的循環,並且四維空間的生物不存在質量、體積,這是不是讓你想到了靈魂?沒錯,有科學家認為四維空間的生物就是「靈魂般」的存在。
  • 四維空間真實存在嗎?黎曼證實:人類一旦進入就會崩潰!
    四維空間真實存在嗎?黎曼證實:人類一旦進入就會崩潰!探索宇宙是人類一直以來的共同目標,儘管在這期間受到了不少的磨難,人類從未停止過前進,尤其是好奇心的驅動,也讓我們對宇宙有了更深刻的了解。不同的維度之間還有著界限,人類只能屬於低維生物,所以很難進入到比三維空間更高的空間中。四維空間真實存在嗎?黎曼證實:人類一旦進入就會崩潰!我們最為熟悉的莫過於三維空間,在現實生活中,人類經常能觀察到很多立體的圖片,再通過大腦進行信息處理,一維空間可以看到無數個點,二維空間可以看到線,三維空間還可以看到平面,一直截止到三維空間,再高的空間人類也無法看到了。