有沒有一個四維空間有圖片?黎曼幾何上是無懈可擊?

2020-12-04 哆來咪小達人

作者/冰辰學者

在閱讀這篇文章之前,我們需要了解一維空間到四維空間是什麼?通過這些圖片我們可以理解一維到四維空間的含義。

一維空間

一維空間是以零維空間為基礎的,我們可以把一點看作是零緯度。他沒有大小,沒有空間,沒有時間,沒有維度。Zero維度基於一維空間,我們在這個點的旁邊畫一個點,這兩個點連接成一條直線,於是,一維空間誕生了,一維空間只有長度,沒有深度和寬度。

二維空間

一維空間高於二維空間,那麼如何升級到二維空間呢?原理也很簡單,只要我們在上面畫一條線,穿過原來的線,從而形成一個二維的空間。二維空間沒有深度,但他有長度和寬度,二維空間就是一個平面,我們都知道兩條直線的交點將形成一個平面,如果我們在紙上畫一個矩形,那麼這個矩形就是一個二維空間。

在理論上中,二維空間無法理解三維空間。當一個二維生物看到一個三維物體時,他只會看到一個橫截面,如下圖所示,當一個二維生物看著一個球體時,他只能看到一個橫截面的圓,因為他看不到深度,而只能看到長度和寬度。

三維空間

三維空間,我們必須非常熟悉,因為我們生活在三維空間中,三維空間有長度,寬和高。簡單地說,就是彎曲二維空間,從而得到三維空間。

四維空間猜想

上面的三維空間是四維空間,四維空間大於三維空間,這維度就是時間。讓我們看看下面的圖片,左邊是一分鐘前的我,右邊是我現在,以兩個自我為兩點,把他們連接成一條直線,然後產生時間,形成四維空間。

讓我們說清楚,在現實生活中,我看不到自己的過去和未來,因為我們是三維生物,看不到更高的維度生物。換句話說,當我們觀察高維度生物時,我們只能看到對四維空間的理解,也就是現實中的我們自己。

眾所周知,我們所有的認知都是基於三維空間的,我們對科學家或更高維度空間提出的四維空間假設知之甚少,例如,我們人類不能完全理解四維空間的存在。本文還討論了四維空間科學家的存在性,如上所述,科學家認為思維空間只比三維空間多一個時間緯度。

然而天文學家託勒密卻說四維空間並不存在,而時間維度只是一種幻想。他的話我們很容易理解:時間是古人規定的,方便我們工作、休息和種植莊稼,時間似乎真的只是人們的幻想。

黎曼幾何

科學家hade林曼證明了《論幾何基礎的假設》中存在高維度,他認為高維度存在於世界上,只有在我們目前的科學水平上,我們無法看到和交流高維度。換句話說,如果一個四維生物真的存在於我們的空間,那麼他就是一個我們看不見的無形物體。人類一直試圖探索世界的高維度,但根據黎曼的幾何理論,我們很難突破世界的三維空間,低緯度與高緯度的轉換過程非常複雜。

事實上到目前為止,還沒有強有力的證據證明四維空間的存在。在小編看來,黎曼幾何證明四維空間存在的漏洞。黎曼的幾何是相對論中使用的幾何學,他的主要特點是平行線可以相交,有一堆相連的直線,還有一個許多多端對端連接的三維空間。此時,三維空間是有界無界的,科學家把有限的無界宇宙看作一個球體,只是為了方便我們對傳統幾何的理解,而這並不能為四維空間的存在提供有力的證據。

目前,科學家仍在尋找多個測量方法來確認多維空間的存在,但沒有取得實質性進展,你認為四維空間存在嗎?歡迎評論和討論!

相關焦點

  • 用一幅圖快速理解四維空間,其是否存在?黎曼幾何真的無懈可擊?
    一維空間一維空間是建立在零維空間之上的,我們可以把一個點看作是零緯度。它沒有大小,沒有空間、時間,沒有維度。零維度基礎之上則是一維空間,我們在這個點旁邊再畫一個點,兩點之間連成一條直線,這樣一維空間就誕生了,一維空間是只有長度的,沒有深度以及寬度。
  • 「黎曼幾何」證明了高維空間的存在,高維空間的生物長什麼樣子?
    引言:歐幾裡得被譽為是「幾何之父」,因為他是最早在人類幾何學上有建樹的人。但隨著人類對空間維度的思考,歐幾裡得幾何似乎不適合高維度空間的探索,因此黎曼提出了「黎曼幾何」,該理論在數學上證明了高維空間是存在的,那麼是否也存在高維生物呢?
  • 四維空間真實存在嗎?黎曼證實:人類一旦進入就會崩潰!
    至於宇宙到底怎樣的方式存在,科學家們通過不斷的研究,提出了多種見解,都沒有足夠的證據印證,只能通過猜測的方式,對宇宙進行多方面的評估。科學家們提出了很多關於多維空間的理論,這些理論令人似懂非懂,但值得深入研究,很多科學家始終堅信宇宙中存在著多維空間,而人類在地球上存活的這些年,一直生活在三維空間中,三維空間並沒有多特殊,所以說人類並不是高級的智慧生命體。
  • 四維空間是否真實存在?黎曼:人類一旦進入,後果不堪設想!
    如今已經有能力進入外太空,在好奇心的驅動之下,探索永無止境,很多人對宇宙具體是以怎樣的方式存在,一直都有疑問,對此科學家們通過不斷的實驗和猜測,也提出不同的見解,但最終由於沒有足夠的條件論證,所以並不能得到證實,只能加以推測。
  • 黎曼幾何證明了高維空間的存在,高維空間是否會存在另一種生命?
    隨著科學家們宇宙11維度概念的提出,人們開始知道我們所處的這個世界不過是三維空間。在人類看來二維空間就是一個平面,就好像我們平時所看到的的漫畫、雜誌等等,在自然界小螞蟻們的眼中,它們所看到的世界就是二維世界,人類在它們眼中也是一個平面。
  • 黎曼用理論證明高維空間的存在,人類接觸四維空間只能用感知
    我們現在所處的空間,科學家給了它一個名詞叫做「三維空間」,而人們發現,螞蟻所認知的是二維平面,它們無法理解人類的世界是什麼樣的。所以,人們開始思考,三維空間是最高維的空間了嗎,有沒有可能存在四維空間,我們無法感知四維空間是否就像螞蟻無法感知三維空間,如果四維空間真的存在,我們要如何做才突破三維,「看見」四維空間等等的問題。
  • 可視化的四維空間!辛頓立方體:四維空間竟然是這個樣子?
    導讀:在數學上,我們可以通過幾何概念來對空間進行認知,比如我們可以通過幾何圖形來認知二維空間,可以通過幾何體來認知三維空間!然而幾何體已經是人類想像和認知的極限,那有沒有可以輔助認知四維空間的幾何體呢?很多人會將四維空間和四維時空混淆在一起,事實上並非如此!
  • 漫談黎曼幾何,揭秘高維空間的數學骨架,遠比你想的簡單.
    這就是解讀空間奧義的黎曼幾何。黎曼幾何的出現,預示著我們生活的空間,遠沒有想像的那麼簡單。我們對於空間原有的認知,就像一個盲人在描述色彩一樣滑稽。黎曼:我們對空間的描述太不真實。在黎曼之前,我們對於空間的認知,完全源於2000多年前的希臘幾何,即歐幾裡得幾何。
  • 黎曼幾何證明高維空間存在,低到高維度只能夠通過想像達成
    我們人類生活在三維空間裡,在紙上一般繪製的是二維空間,而二維空間則是螞蟻眼中的世界。由於體會不到四維空間的結構特徵,因此無法想像比三維空間更加高維度的空間,而且裡面的生命又是怎麼生存的呢?一個物體一般都有長寬高三個維度,因此呈現出三維立體圖形。高維度的物體是由低維度物體構成,因此越高維度,結構越是複雜。我們認識的幾何圖形當中,多是比較規則符合常理的,比如長方體,正方體,計算體積都非常容易。但是放在實際中,物體多是由多種立體物組成,比如大山,海水。歐幾裡得對維度的解釋不夠充分。
  • 超維空間的開拓者——黎曼
    黎曼是德國著名數學家,開創黎曼幾何,為愛因斯坦的廣義相對論提供了數學基礎,是高維理論的提出者。當時一直是歐幾裡得幾何盛行,我們深信平面幾何,如:三角形內角和180°。我們沒有思考高維的世界更加複雜多變,我們看到可能只是物質的很小部分。黎曼帶我們看到了更高維世界的猜想。上帝在創造這個世界,我們看到這樣或那樣的現象。我們就是那麼欠,想知道內在的規律,與其餘的細枝末節。
  • 四維空間真實存在?德國數學家已證實,但卻無法進入
    其實四維空間早就被德國數學家波恩哈德·黎曼證實是真實存在的,波恩哈德·黎曼是一個疑病症患者,他十分喜歡獨處,或許優秀的人都是孤獨的吧,他在數學分析和微分幾何方面作出過重要貢獻,他開創了黎曼幾何,並且給後來愛因斯坦的廣義相對論提供了數學基礎。波恩哈德·黎曼做出了很多貢獻,他闡述出了黎曼映射定理,這個定理也成為了函數的理論基礎。
  • 有意思的「四維空間」和「四維時空」,很多人混淆了,不一樣的世界
    而就我們的日常認知來說,顯然過一點只能出現三條相互垂直的線,這是因為我們生活的空間是一個三維空間。 我們無法想像,在三個維度上還會有另外有一個維度,垂直其他三個維度。 所以就目前的情況來看,四維空間是以數學推導出來的一個概念,以及其他高維空間,我們都無法確定,也無法檢驗。
  • 閒聊黎曼幾何
    那裡沒有長方形(四個角都是直角的四邊形),但有直角五邊形。最重要的是,在鯨魚幾何中曲率是負值。這就是說,最初平行的直線之間的距離會越來越大。這些現象都超出了歐幾裡德幾何的範圍,需要黎曼幾何來解釋。古希臘數學家歐幾裡得所著的《幾何原本》中有五條公理。這五條公裡中有一條公理與眾不同,遠比其他的公理複雜,這就是著名的平行公理。正是數學家們對這一公理的懷疑,產生了著名的黎曼幾何。
  • 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。
  • 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」
    兩條線上的兩個點連接這兩條線後它們就構成了一個平面,同樣也是二維的,我們可以任意移動它們,它們都只能是二維,那當這個二維空間裡有一滴水穿過它們時,一起又變的不一樣了,因為二維空間裡的視角沒有高度,那麼在二維生物的視角裡穿過的水滴只在二維空間穿過時留下了轉瞬即逝的變化大小中的陰影,就像是把水滴分成無數個橫截面
  • 數學家黎曼表示4維空間真實存在,人進入4維空間後會成什麼樣?
    而地球上的資源真的取之不盡嗎?足夠供給我們人類的長期使用嗎?關於多維空間,至今都沒有確切的研究表明是否真實存在。但德國有一位數學家曾站出來表示稱,自己已經證實了四維空間的存在,其真相可能令人們無法適應,因為進入四維空間後,全部的事物將會同步。四維空間作為數學及物理學的內容,多運用於量子及宇宙學。
  • 世界上真有四維空間嗎?科學家的回答揭開這「神秘世界」之謎
    以前對於四維空間,人們都認為是不科學不存在的。但隨著大量科學家研究的深入,宇宙可能存在四維空間。而我們人類只存在一個三維空間裡面,因此我們可以看到立體的東西,正是因為三維空間存在長寬高的維度。科學家提出四維空間時,許多科幻電影紛紛以此為素材,並受到觀眾大量好評,可見人們對四維空間的嚮往。
  • 四維空間真實存在,德國數學家已經證實,劉慈欣猜測如何進入空間
    自人類有文明的幾千年來,不少未知的謎底就是到現在都未被完全解開。在歷史的進程中近代科學家們就提出了四維發展空間的概念,相信現在不少人認為對於四維空間的認知能力都還很少,並在在這種情況下經常會去幻想人體在進入四維空間之後會變成什麼樣子?你是不是也有幻想過呢?
  • 四維空間和易經大有關聯,宇宙密碼皆暗藏其中,說出來你可能不信
    以我們最熟悉的三維空間為例,其實人們能夠觀察到立體狀態的物體,都是在大腦中進行的視覺信息處理,三維空間可以看到平面,二維空間能看到線,一維空間卻只有無數個點。科學家表示,四維空間在三維空間的基礎上又增加了一個維度,不過這也使它變得更加複雜,因為這個維度與時間有關,還有與速度相關的問題支撐著整個空間的存在。
  • 它與四維時空有何聯繫與不同?
    這裡就提到一個概念,維度相信不少小夥伴們看過劉慈欣的《三體》吧,《三體》中的多維空間想必會引起許多小夥伴們的興趣,接下來就讓我們了解一下其中的四維空間吧。最早的四維空間認知,來源於1854年,黎曼的那一場著名的哥廷根大學就職演講:論幾何的基礎。隨後黎曼幾何動搖了歐幾裡得幾何的統治地位,成為了一門風靡全球的幾何學,並把開啟了高維空間的概念。