四維空間是人們憑空想像出來的,還是真實存在的?人類能進入四維空間媽?

2021-01-13 宇宙探索

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很多人都想像著要進入四維空間去看一看,這個願望人類將來有可能實現嗎?

我的回答是否定的。

因為這個世界上是沒有四維空間的,所謂的四維空間是人類的想像,是假設另一個世界的某種存在。

但這個存在誰也無法證明,更別說能夠進入了。

眾所周知,我們現在所在的世界是三維空間世界,也有把它稱為四維時空的,也就是在xyz三個維度上加上一維時間軸。

這是我們認知構成真實世界的最低緯度。

何為真實世界?就是我們現在看得見摸得著的世界,因為我們這個世界存在三個緯度,就是長寬高,這樣就有了前後左右上下,任何事物都變得立體化了,我們就能夠看到和描述它。

而其他維度的空間只有在數學領域和幻想中存在。

數學領域可以描述低維和高維空間,但無法構建這個空間的真實性,也無法描述這個空間的真實性。

比如數學描述零維就是一個點,但這個點沒有長寬高,是一個沒有體積或者描述為無限小的點,也就是我們這個世界不存在。

你能夠理解這個空間是個什麼樣子嗎?也就是沒有空間和時間是怎麼樣子嗎?何況這個空間的生物?

現在科學家普遍認為,宇宙大爆炸前的奇點,就是這樣一個零維空間的點,但這不是我們世界的存在,而是一個超時空的存在,因此現代任何物理定律都會在那裡失效。

這個失效的通俗解釋就是沒有理論能夠解釋這是一種什麼樣的狀態,這個狀態裡面是一個什麼樣的性質和存在。

數學中的一維是有無數零維的點組成的線,有長度沒有寬度和高度,因此也是沒有體積的。

這個又怎麼理解?在現實中有這樣的一維嗎?即便看不見的原子電子,也是有直徑和體積的。沒有體積的點組成的線,有長度,那一毫米的線由多少個沒有體積的點組成?把人類知道的最大數字都用上能夠堆砌起1毫米嗎?

在數學領域,在紙上點一個點,畫一根線,就可以說是零維和一維,但在現實中,有上面描述的零維和一維存在嗎?

況且在一些玄幻科幻中,還有這些緯度的生物或者文明,我們三維世界的人能夠理解這種緯度文明嗎?

有人比喻二維,說螞蟻的空間理念就是二維,人將螞蟻面前的一塊食物拿起來,螞蟻就會當它憑空消失。

其實這只是這位「聰明人」的自以為是。螞蟻不是二維事物,它同樣有長寬高,是一個三維生物。如果螞蟻有視覺的話,它只要抬起頭就能看到被拿走的食物,漸漸消失在視力之外。

螞蟻的食物也都是三維的,比如一粒飯或者一個蒼蠅腿,它們能夠感覺到,說明他們就是三維生物。

理論上描述的二維空間是由無數一維組成的平面,這個平面有長和寬,但沒有高。也就是沒有厚度的一個平面,我們可以想像一張沒有厚度的紙,就是一個二維事物。

但這個世界上沒有沒有厚度的紙,最薄的紙哪怕一個電子厚,也是三維的紙。

二維世界由於沒有厚度,也就沒有體積。

我覺得這個二維倒好理解一點,因為影子和我們現在電腦上作的畫似乎都是沒有厚度的。

但在最最微觀的角度,影子和電腦屏幕上的畫面會不會佔用光子級厚度呢?不能確定,有哪位朋友能夠確定,請在評論跟帖區賜教,謝謝啦。

三維就是我們的世界了,是我們最熟悉的世界,但有幾個人能夠說清楚呢?

緯度理論對三維空間的解釋是由無數個二維空間堆砌起來形成的一個實體,是平面二維繫中加入了一個方向向量構成的空間系。

三維有s、y、z三個軸,一般來說z軸表示左右空間或者左右運動;y軸表示上下空間或者上下運動;z軸表示前後空間或者前後運動。

這個左右上下前後都只是相對於觀測者的視點來說的,只有相對的,沒有絕對的。

這三個軸就形成了人的視覺立體感。

我們的世界是三維空間加上一維時間軸,因此又叫四維時空。

時間軸是表示物質運動的度量標尺,具有一維向前性。所謂光陰似箭,一去不復返就是這個道理。

在四維時空中,空間和時間是運動著的物質存在形式,空間是物質存在的廣延性,時間是物質運動過程的持續性和順序性。它們都是不以人的意志為轉移的客觀存在,與宇宙共存亡。

時間空間物質三者相互依存,不會單獨存在,缺少一個這個世界就不會存在。比如如果沒有時間,就沒有昨天今天和明天,怎麼會有你我他和這個世界的萬物呢?所以,愛因斯坦把我們的世界稱為四維時空是符合客觀規律的。

但四維空間就比較懸了,其實質不是三維空間加上時間軸,而是在xyz三個軸上加上一個同樣的軸,這個軸加在哪裡怎麼加,沒人能夠給出確切的答案。

各位不妨想想,我們的世界除了長寬高,上下左右前後,還有那個方向能夠加上一軸呢?

現在研究四維空間主要停留在數學層面,在幾何學中,定義點線面的拓撲空間為第四維、第五維、第六維以至第N維。

這些在數學公式推導中似乎比較容易實現,但現實中無法實現甚至無法想像。因為幾何不一定是真實現象的描述,幾何空間不等同真實的自然空間。

在一些沒有嚴謹科學邏輯的想像或科幻中,把四維空間描述為一個人可以同時出現在任何時間領域。如《星際穿越》電影中的太空人庫柏在黑洞文明幫助下,就進入了四維空間,在那裡他通過引力場與自己各個不同年代的女兒進行了溝通。

還有劉慈欣的《三體》小說中,描述太空人在太空遇到了四維空間泡泡,進入了這種空間,一切都變得透明和可以隨意穿越,人們可以看到自己身上每一根血管和腸胃蠕動,可以伸手進去抓人的心臟,保險柜中的每一個螺絲都清清楚楚,而且可以隨意的穿越進去取物。

這是根據人類對二維空間的幻想來推演的。

人們假象一個二維空間有生物存在,就像前面說的螞蟻,它們在一個沒有厚度的平門上,只要在它們周圍畫一個圈,它們就無法逾越。

因為它們只有前後左右,而沒有上下,這個圈當然也沒有上下,但對它們來說,就如同我們三維世界的牢獄高牆,而且這個牆高聳入雲看不見頭。

但這個時候我們三維世界的人,只要把這個二維世界的生物輕輕一提,就可以把它們解救出來放在圈外了。

這樣我們就成了二維世界的高維度外星人,它們無法理解我們的行為,就像我們也無法理解四維空間生物的行為方式。

但事實上,我們除了能夠理解三維世界的自己,不但理解不了高維空間,就是低維空間能夠理解嗎?

我們仔細想一想就知道完全無法理解。

就比如二維世界,你想從上圖那個圈裡把二維世界的生物解救出來,你有這個能力嗎?

認為三維世界的人可以隨意抓取二維世界圈子裡生物的人,是把這個生物想像成三維世界的生物了,比如螞蟻,你一捏就可以把它從圈子裡抓出來。

但如果是螞蟻,它需要你來抓嗎?

而真正的二維世界沒有上下厚度,生物自然也沒有,你有這個本事抓起來嗎?

一個只有長寬沒有高度或厚度的東西,除了影子和我現在在電腦屏幕上正在打的文字,什麼生物能夠這樣的存活呢?如果在電腦上畫一個圈,把一隻動畫螞蟻放在圈裡,你能夠用三維之手把它抓起來嗎?

或者說你能夠把電腦遊戲裡的小人用手抓起來嗎?

因此,除了三維空間,其他維度的空間只能夠存在數學建模和我們的想像中,永遠也無法看到和進入,即便是想像,也是充滿了邏輯矛盾的,無法自圓其說。

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