四維空間存在嗎?怎樣才能知道進入了四維空間?

2020-09-05 小晨科普

導語: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還僅僅停留在數學遊戲中!但只要我們翻開非正式的野史,就能找到不少諸如開天眼的記載,描述非常神奇,大意是足不出戶即可了解周圍的一切,事無巨細,了如指掌,簡直就像觀察玻璃缸裡的金魚!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,兩者完全不一樣,下面都來一一的簡單介紹下。

歐式四維空間

歐式空間其實非常容易理解,因為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,我們叫做三維空間!而只有長寬組成的平面則叫做二維,只有長或者寬的一維,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?

應該說假如你和庫伯一樣掉入閔可夫斯基四維空間的話,肯定可以區分出這個空間的特殊,因為時間成了一個可以快進和快退的進度條!但如果進入了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了!為什麼會有這個反應呢?這是由四維空間的特殊狀態所決定的!


假如四維超級生物操作三維空間的話,首先三維空間中的物體會憑空消失和出現,可以將一個椰子的汁液在不破壞椰子的條件下取出,也可以不打開顱骨或者胸腔進行大腦或者心臟手術,甚至可以毫無預警的謀殺一個人,卻找不到任何傷口。


三維空間中相隔遙遠的兩地,可以通過四維捷徑直接到達,比所謂的蟲洞靠譜多了,人類可能達到光速很難,但只要找到四維空間的秘密,那麼整個宇宙即時到達,是不是誘惑力超強?趕緊削尖腦袋擠進四維空間吧!

那麼四維空間真的存在嗎?

大家可能都非常關心這個話題,因為這涉及到一個維度隔離的問題,監獄可怕嗎?不可怕,再堅固的監獄它也有門,時間一到,就可以放出來呼吸自由的空氣了!那麼地球監獄可怕嗎?也不可怕,人類已經製造出火箭和宇宙飛船,跨出了地球,算是進入了太陽系!


最可怕的是維度隔離,簡單的說我們就住在一個玻璃魚缸內,卻不知道有誰在觀察,以為躲在家裡,門一關就是隱私空間,很抱歉對於四維空間來說,即使在銀行的地下金庫內,也就是一個堅固的金魚缸而已!更要命的是我們出不去,不知道門在哪裡,你就是走遍宇宙到找不到那個出去的門!


很可怕是嗎?其實科學家認為四維空間不存在!因為星系在四維空間中的運動會不穩定,簡單的說如果宇宙是四維的,那麼星系可能不會存在,當然更不可能存在人類!根據人存原理,反推得四維空間不存在,各位終於可以長舒一口氣,關起門來過二人世界去吧!

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  • 什麼是四維空間?人類進入四維空間會怎樣?會死亡嗎?
    什麼是四維空間?人類進入四維空間會怎樣?會死亡嗎?我們人類是生活在三維空間的物體,因為有三維,所以我們能很輕易地理解一維跟二維的存在,一維就是一條直線,二維是一個平面,三圍就是在二維的基礎上多了一個維度,由長寬高組成,二維正是三圍的一個投影。所以在三維的世界裡,物體是立體化的。既然有三維,那什麼是四維空間?人類進入四維空間會怎樣?會死亡嗎?
  • "四維空間"真的存在嗎?是不是'進入四維空間就可以穿越時空?
    四維空間是否真的存在,如何才能進去?科'學家給出關鍵性答案!有人稱現實中的4維空間僅存在理論之中,不過也有數學專家經過反覆的推論研究後,聲稱自己證實了4維空間的存在。在四維空間中,所有的事物都是同步的。如果人類真的能適應四維空間的生活,那麼人將不會受到過去、現在以及未來的時空限制。另外,人類還可能擁有一些"特技"。比如穿牆,瞬移,將不會受到空間上的制約。有人甚至說人類還可以知道其他人的內心想法,還可以預知未來。這意味著,人類相互之間將會沒有秘密存在。如果真的是這樣,到底是一件好事還是壞事?大家可以在評論處留下寶貴的想法。
  • 四維空間真的存在嗎?人類如果進入四維空間,還能否存活?
    宇宙並非單一的空間,在某一個空間中,人類可以靜止不動,但時間卻不會停止,有人說我們的世界是一個四維時空,這也就意味著在我們的世界中絕對靜止是不存在的。嚴格意義上來說,四維空間與四維時空是不同的概念,人類身處三維空間,我們是否能進入四維空間呢?人類進入後會發生什麼樣的情況呢?
  • 四維空間真的存在嗎?如果人進入四維空間會如何,科學家給出猜想
    四維空間真的存在嗎?人類如果進入四維空間都是理論上的邏輯,現在還沒有辦法證實,那麼人類如果進入四維空間後會發生什麼,我們知道三維空間就是我們現在的世界,是一個立方體的空間,有長寬高的概念,人類在這個空間內無法涉足其它的維度,每個維度都有自己的規則,任何維度之間都沒有辦法跨越,甚至無法想像其它維度存在的形式,所以在三維空間內推導其它維度都是以三維空間內的知識解毒的,三維空間加上時間
  • 四維空間真實存在嗎?如果人類進入四維空間會發生什麼?
    四維空間真實存在嗎?如果人類進入四維空間會發生什麼?回答:數學中確實存在四維空間,並用來分析數學模型,但是物理上的高維空間從來沒有得到證實。維數一詞,最早用於數學領域的空間幾何學,在數學領域 N維空間中表示:一種空間,過空間的某一點可以做出 N條互相垂直的直線,例如在三維空間中,過某一點可以做出3條互相垂直的直線,即空間直角坐標系。
  • 從劉慈欣的《三體》看四維空間,人類如何才能進入四維空間呢?
    看了劉慈欣先生對於四維空間的描述,很多人就會問:是否真的存在四維空間,人真的可以進入四維空間嗎?在物理學中描述物質變化時所需的參數,這個參數就叫做維。幾個參數就是幾個維。比如描述「門」的位置就只需要角度,所以是一維的而不是二維。簡單地說:零維是點,沒有長度、寬度及高度。
  • 四維空間真的存在嗎?
    四維空間是人類的一種猜想,目前還無法證明四維空間就真的存在,而且也無法知道四維空間是否就是人類想像中的在三維空間加上一個時間維度。四維空間到底是如何而來的概念呢?既然四維空間是在三維空間中加上一條時間軸的話,那麼在四維空間中的時間就會跟三維空間有很大的不同。或許在四維空間中,時間可以隨意倒流,那麼真的是這樣的嗎?我覺得即使在四維空間中,我們也是不能夠控制時間的流動的。
  • 劉慈欣:四維空間真實存在,進入四維空間的人將獲得永生
    霍金認為,人們之所以看不見外星人,主要是因為所處的空間維度不同,以人類目前的科技水平,還不足以觸及到四維空間的邊緣,而處於高維度空間的外星人可以俯視整個人類世界。那麼四維空間到底應該怎樣理解呢?按照數學原理的解釋,有四個兩兩正交的運動方向的空間被稱為四維空間,其結構是複雜的、難以理解的。
  • 人進入四維空間還是人嗎?他證實四維空間存在,劉慈欣卻不認同
    不知道大家有沒有過這樣的幻想,假如人可以進入四維空間的話,那麼進入四維空間的人還能稱之為是一個完整的人嗎?如果不是稱為我們日常口中的人的話,那麼又該稱之為什麼?這個問題聽起來很是繁瑣,可當你真正仔細的去思考這個問題的時候你會發現,原本繁瑣的問題也變得那樣條理清晰。
  • 四維空間或是傳說中的地獄?德國專家:人死後才能進入四維空間
    德國專家:人死後才能進入四維空間螞蟻在平展的白紙上木然地爬行著,在它們的視野中,世界如此寬闊平坦,一望無邊。世界只有前後左右,沒有上下的概念。這是一個純粹的二維世界。這些可憐的生命,由於它們生理結構的局限,永遠地被宿命在一個只有XY軸而沒有Z軸的平面世界裡。人注視著螞蟻的每一個行為,正如上帝注視著人的世界。
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  • 紙片人進入三維空間,內臟瞬間暴露,假如人進入四維空間會怎樣?
    點和線很明顯無法構成生命,其實二維也無法構成生命,因為構成生命的每一個原子都具有三維尺寸,那麼我們假設二維可以存在生命,它如何從二維到三維嗎?會是怎樣的過程?很明顯二維平面中的生命如果到了三維,它可能會被一陣風颳走,也可能因為本身各個系統的因素,在三維中自然的分裂成了數塊!
  • 人進入四維空間會怎樣?德國數學奇才,推演出高維空間的真實存在
    人們也對天體物理學有了濃厚的興趣,有人在問宇宙中是否有更高維度的空間。我們很容易想像二維空間和三維空間,但想像出四維空間是很難的。有人曾經說過四維空間是一種動態的存在,如果你進入四維空間,你就可以看到並確切地知道過去和將來發生了什麼。在四維空間中,你可以隨意改變時間,獲得穿越時空的能力。一些科學家甚至說,事實上,人類做的夢,就是進入四維空間的渠道。
  • 德國數學家,證明了四維空間的存在,進入四維空間後人會變成什麼
    從普遍常識來講,目前人們看到的一切都處在三維空間裡,當4維空間概念被科學家提出來後,一些藝術作品均出現過4維空間的劇情,甚至有的主角還進入了4維空間。有人稱現實中的4維空間僅存在理論之中,不過也有數學專家經過反覆的推論研究後,聲稱自己證實了4維空間的存在。
  • 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。
  • 怎樣理解四維空間的生物,人類能不能進入四維空間
    有研究認為,宇宙中存在十一維空間,而我們就是生活在三維空間中,如果人類能夠進入高維空間,將對人類的發展產生不可估量的影響。
  • 怎樣才能進入四維空間?科學家:很簡單,就在人類大腦裡
    螞蟻是典型的二維視角,在螞蟻的世界之中,只有前進後退以及向左走向右走,對於螞蟻來說,是不存在高度的。最直接的體現就是,人們把食物放在螞蟻的前後左右四個方向,到最後螞蟻都能找到食物所在的地方。而四維則是在三維的基礎上加了一個「時間」,也就是說四維是由長寬高以及時間組成。因此我們可以知道,在四維裡面,事物可以與未來自由連結,即是可以穿梭時間以及空間。目前我們人類的意識極限還停留在三維階段,因此很多的神秘失蹤案件都得不到根本且合理的解釋。就如同螞蟻一樣,其實食物並沒有消失,而是處在三維,它們無法認知,因此找不出來。
  • 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?