物理宇宙:「時空」屬於同一個維度?說好的「四維空間」呢?

2021-01-15 曉草班

這兩天迷上了廣義相對論和量子力學,前者給我們提供了探究宏觀世界的理論框架,後者為我們提供了探究微觀世界的理論框架。之所以迷上這兩個理論,是因為現代物理學似乎都圍著這兩個理論轉。當然,最主要的還是因為:很多人把這兩個理論吹得神乎其神,因此有了一探究竟的念頭。

經過粗略了解,我發現相對論還真是令人腦洞大開,完全顛覆你對這個世界的認知。在此之前,我對「時空」這個詞的理解還很模糊,而現在已經很清晰了。不過,關於時空,相對論只是為我們撕開了一條裂縫,至於裡面是怎樣的世界,還需要我們自己去領悟。

相對論本身並不難理解,但它引發的頭腦風暴卻讓人無法招架。其中有一點就讓人感到匪夷所思:我們每個人,在這個世界裡,所經歷的時間和空間各不相同。

很不可思議吧!我曾以為,時間對所有人都一樣,而空間也是如此。不僅如此,時間和空間,雖然屬於兩個維度,但兩者卻存在著連結。也就是說,我們即存在於時間維度,也存在於空間維度。

不過,此刻我卻無意跟你探討時間和空間的關係。我想跟你探討的是「維度」問題。我曾在看過好幾個視頻,關於「維度」問題,他們總是能從一維談到十幾維。可是,不管他們怎麼描述,我總是看得一頭霧水。直到對相對論有所了解之後,才引發了我對「維度」的思考。

按照那些視頻的講解,我們處在三維空間裡,這沒有什麼毛病。但是,他們談到的一維空間和二維空間,在我看來是不存在的。

他們認為:一維是一個點,二維則是一個平面。可是,按他們的理論,在我們的世界裡,很難找到一維和二維的存在。即便是再微小的粒子,雖然看上去是一維的,可它在微觀世界裡,終究還是三維的。

因此,在我看來,一維和二維不存在,至少在三維空間裡是不存在的。在三維空間裡,一維和二維只能算是我們用來描述三維空間的兩個參照概念,它們實質上是不存在的。

所以,為了更好地理解相對論,我們需要拋開所謂的一維世界和二維世界,從而把三維空間看成一個維度。在此基礎上,我們還需要將時間也看成一個維度。

在沒有了解狹義相對論之前,我們似乎都覺得:我們僅生活在三維空間裡,而時間只是我們創造出來的計量工具。也就是說,時間不過是個概念,可以用來度量我們的生命。它的存在與否,還是個未知數。

而相對論的獨到之處,就在於它讓我們切切時時領略了時間的存在。也就是說,我們不僅生活在三維空間這個維度裡,也同時生活在時間的維度裡。時間就像空間一樣,也屬於一個維度的存在,而且它並不獨立於空間之外,甚至可以認為它們同屬於一個維度。

很多人認為,時間維度加上三維空間,就是所謂的四維空間。可相對論並不這麼認為,否則就不會有「時空」這個概念了。時間維度加上空間維度,也就兩個維度。而相對論問世之後,時間和空間也就可以統一成「時空」維度了。

也就是說,時間和空間,其實是同屬於一個維度的。

因此,我們根本就不必想著進入時間維度,因為我們本身就處在這樣的維度裡。只是,在宏觀的世界裡,我們幾乎感覺不到自己身處時間維度裡。

所以,我們需要把更多的精力放在對時間維度的研究上。因為我們幾乎感覺不到它的存在,也就很難弄清楚它如何影響我們的生命進程。當然,我們的更多興趣,是在於我們應該如何實現在時間維度裡來回穿梭,就像我們在三維空間裡來回穿梭一樣。

不過,我們首先要弄清楚的是,時間和空間之間的關係。而這種關係,我們倒是可以在狹義相對論裡找到答案。

當然,這僅僅只是開始而已,我發現還有很多問題需要去探究。我們常談論黑洞,而這個世界帶給我們的無數謎團,對我們來說就是一個很大的黑洞。當你掉進這個黑洞時,你就再也掙脫不出來了。

也許,我的觀點有些片面,但我現在的觀念就是如此。也許,這僅僅是一種誤解,嚴重暴露了我的無知。但是,我又必須跟你交流我的思維,以便你能夠給我足夠的建議,或者能夠矯正我的錯誤觀點。只有這樣,我才不至於陷入思維的誤區裡。

我希望你能夠不吝賜教,為我指點迷津,讓我能夠更清晰地理解這個世界,不至於陷入無知的黑暗裡。以便於,往後我們能夠交流更多的思維。

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