簡析是否有四維空間的存在,為什麼人類想不出四維空間?

2021-02-12 如妝書房免費閱讀

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

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。

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