應該沒有人能形容出四維空間的感受,畢竟到現在為止,所謂的四維空間只停留在數學遊戲裡!但是只要我們一打開非正式的野史,就可以找到不少諸如睜眼記錄的記載,描述是非常神奇的,大意是足不出戶即可了解周圍的一切,事無巨細,了如指掌,簡直就像是在看玻璃缸裡的金魚!四維空間真有這麼神奇嗎?
數學上的四維空間是怎麼描述的?
其實大家所謂四維空間有兩個,一個是歐幾裡德的四維,另一個是閔可夫斯基四維空間,二者完全不一樣,下面都來一一的簡單介紹下。
歐式四維空間
歐式四維空間
歐式空間其實也是非常容易進行理解,因為對於我們現實生活中的所有事物,都必須有長寬高這三個維度才能存在,所以長寬高組成的空間,我們可以叫做三維空間!只有長度和寬度的平面稱為二維平面,只有長度和寬度的一維平面稱為零維平面,如果只剩下一個點,那麼就是零維,如下圖表現形式:,
從零維到四維
上圖就是歐式四維空間的表達方式,從零維到三維我們都非常容易理解,但四維是一個梗,聽了N次四維空間,但真話出來讓大家理解,卻一臉懵逼了!其實我們根本不用如此費勁,從一維開始理解:
一維是由無數個零維的點構成了線二維是由無數根一維的線構成了面三維是由無說個二維的面構成了立體推理:四維由無數個三維的立體構成的超立方體對於二維平面,三維的人類對它們的操作是上帝角度的,所以從四維的角度來理解,對於三維他們的操作是上帝層面的,不想也就算了,假如真的存在四維,那麼你將無處可藏,就是《三體》中人類無法避開智子的監視一樣!
閔可夫斯基四維空間
閔可夫斯基的四維空間和歐式空間是不一樣的,在歐式空間中時間是獨立存在的,它不屬於任何一維,因為在任何歐式四維空間中,時間都同樣流逝,儘管高維對低維的操作是上帝角度的,但無法跨越時間!
閔可夫斯基空間則將時間作為第四維,當然閔可夫斯基空間並不是用來解決我們所謂的四維空間的,而是為了解決狹義相對論中本地時來自不同坐標系間通過光速進行的時鐘同步的概念,也就是狹義相對論中同時性的相對性的概念,說起來雲裡霧裡,畫出來看看就明白了!
光錐的概念
但所謂的閔可夫斯基四維空間中的時間已經被拿來當成可以自由移動的維度了,比如《星際穿越》中庫伯在黑洞的四維空間中可以跨越到任意時間段的書房進行查看並用引力幹預,對於這個黑洞造就的四維空間來說,時間就像是電影中的進度條,可以前進也可以後退,並且還可以在任意時間中穿插,跳出,與幹預!
如何去感受四維空間?
應該說如果你和庫伯同樣掉入閔可夫斯基四維空間的話,確定能夠區分出這個空間的非凡,由於時間成了一個可以快進和快退的進度條!但是如果你進入一個歐幾裡德的四維空間,那麼很多人的第一反應就是見鬼去吧!為什麼會有這個反應呢?這是由四維空間的特殊狀態決定的!
如果人類可以進入四維空間的話,那麼我們會變成什麼?
對於人類進入四維空間的假設,《三體》的作者劉慈欣就表達過自己的看法。
首先他認為,我們要明確四維空間和三維空間最大的差別,那就是比起三維空間的長、寬、高,四維空間多了一個時間的維度。
所以說,如果我們能夠進入到四維空間的話,那麼我們將會變成時間的主人,在四維空間中,不存在現在、過去和將來,任何事情都是在同步進行的。
同時,劉慈欣還提出了一個大膽的猜想:由於進入四維空間後能掌控時間,我們的壽命或掌握在自己手中,長生不老或有望實現。
除此之外,劉慈欣還認為如果人類能夠適應高維度,那麼回到低維度就是輕而易舉的事情,如果在四維空間掌握了核心技術,當我們再次回到三維空間時,我們就將變成傳說中的「神」。
到那時,我們不需再為忘記帶家中鑰匙而苦惱,因為我們可直接穿牆進入家中。同時,工作日內我們也不需要起早擠地鐵或公交,我們完全可能輕鬆「飛」到公司。
最後,他還提到,在四維空間,我們還有可能擁有一雙「慧眼」,不僅可以讓我們輕易看透別人內心的想法,還有可能具備預知未來的能力。
看完這些變化,你是否很希望能踏入四維空間並擁有相關技能呢?若未來能成為四維生物,你會覺得生活更加輕鬆美好還是會覺得生活更加透明無趣呢?
《三體》到底有多有毒?被歐巴馬總統催更
憑藉《三體》,劉慈欣獲得了第73屆世界科幻大會頒發的雨果獎最佳長篇小說獎,為亞洲首次獲獎。
說他一個人單槍匹馬將中國科幻文學提升至世界級水平,一點也不誇張。
讀完《三體》之後,歐巴馬感到震驚:「三體太有想像力了,讀了它以後,我覺得做一個美國總統也沒什麼大不了的,畢竟,我要做的無非就是和國會辯論的瑣事,而不必擔心外星人入侵。」
除了歐巴馬以外,FaceBook總裁扎克伯格、小米雷軍、360周鴻禕、騰訊馬化騰,也都是《三體》的推崇者。在雷軍看來,《三體》對他們公司的發展具有十分重要的意義,黑暗森林、降維打擊等概念,都值得他們警醒。
我在剛接觸《三體》時,立刻就被書中緊湊的劇情和作者超乎常人的想像力所吸引,書中所出現的「黑暗森林法則」、「降維打擊」等內容,徹底顛覆了我對宇宙和這個世界的認知。
《三體》共3本,尤其是第三部《三體—死神永生》,絕對算得上是一篇大手筆,它將整個地球,整個銀河系,展現在宇宙的大背景下,真正觸發靈魂深處對於人性的思考。
還沒有看過《三體》的朋友們,我強烈推薦大家去看一下,它不僅可以給你帶來閱讀的震撼,更會引發對人性的深層次思考,對你的價值觀會有所啟迪。
劉慈欣把我們帶到一個嶄新的世界,這個世界是中國的文字從未創造過的一個恢弘而邏輯自洽的世界。在這個世界裡,地球如海中一片樹葉,微不足道,朝不保夕。
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