眾所周知,我們主要生活的世界是三維世界。一維空間是點,二維空間是x、y兩個坐標軸組成的面,三維空間就是x、y、z軸所組成的立體結構。那麼四維空間又會是什麼樣的?相信很多人都很好奇。
想像中的四維空間
《星際穿越》是一個非常著名的科幻作品。在該作品中提到了「五維空間」這個概念,該概念中「時間」被認為是第四維,所以按一般意義上來說這個「五維空間」可看作「四+一維空間」,所以這裡我們講的「四維空間」就是上述介紹裡的,那麼重要的就是最後那一維的指向。
電影「星際穿越」
五維空間指的是如果把三維空間看成一個點,那麼加上時間軸就變成了一條線,而五維空間就是四維空間線構成的時間平面,無數個四維空間集合於一條軸線,這也就衍生出了眾多小說、影視作品裡的平行宇宙,時間旅行等。
五維空間指的是如果把三維空間看成一個點,那麼加上時間軸就變成了一條線,而五維空間就是四維空間線構成的時間平面,無數個四維空間集合於一條軸線,這也就衍生出了眾多小說、影視作品裡的平行宇宙,時間旅行等。
舉個例子:一個2維的小螞蟻努力的生活在一個長方形的平面內(大家可以想像成一張無限薄的白紙).它只可以永不間斷地沿著一條X軸向前爬,不可後退. 這時如果我們把平面(白紙)首尾相接,捲成一個筒,那麼螞蟻在爬的時候會從白紙的結尾處爬白紙的開始處,完成對於它來說不可思議的穿越之旅。
三維坐標系
那麼身為高高維度的我們卻把他的行動看得清清楚楚。
那麼五維生物看我們又是什麼樣呢?
我中了彩票很高興跳了起來,可是後來其實錯了一個數沒中。我感覺我不該跳起來,於是我想回到起跳之前的我,可是我做不到。就像螞蟻延x軸前進一樣,因為我們是在時間軸t上運動的生物。只能前進,不能後退。可是高維度的生物看我們又是怎麼樣呢?就如我們可以看到螞蟻的運動軌跡一樣,高維度生物也可以看到我們的運動軌跡。
那麼人類能到達高維空間嗎?
問號
如果我們都被轉移到第四維度,會有太多數不清的東西可以殺死你。為了簡單起見,我將列出一部分一個人進入四維空間的死亡方式。
首先就是元素異常。所有物理定律仍將成立,波將仍然存在(但行為不同),並且基本粒子將全部存在。 變化之處在於它們之間如何相互作用。所有物質的原子結構將大不相同。原子軌道可以容納更多的電子,每個能級可以容納4P軌道。
所以,在四維空間中,鎂將是惰性氣體,而不是金屬。我們的身體依賴於這些元素的特性來生存——如果它們被重新排列,且它們的特性被改變,那麼三維生物體中的所有功能都將不復存在。
元素
細胞呼吸?不,現在氧的電負性改變了。新陳代謝?也無法完成,新的四維元素會與身體開始不同於三維狀態的化學反應。元素之間的化學鍵?如果兩個元素的原子序數(電子數)現在大於它們在3D中的原子序數(電子數),那麼它們就不能成鍵。
這樣的後果是什麼?一個人會在四維空間中崩潰。我們的身體,我們的存在,在四維空間中是不連貫的。從本質上講,一個人會被撕裂,從一個原子到另一個原子。
元素中的化學鍵
那麼既然人類在四維空間內就很有可能無法生存了,那麼在《星際穿越》和《三體》這些作品中所出現的場景就無從談起了。不過科幻作品是基於科學的基礎上的再創作,所以我們不能對它們有太多的要求,畢竟「好看」、「精彩」才是最主要的。
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