四維空間真實存在嗎?如果人類進入四維空間會發生什麼?

2020-12-12 村裡大鳳姐

答案:四維空間在數學中真實存在,被用於解析數學模型,但物理學上的高維空間從未被證實。

維度這個詞最早是在數學的空間幾何中使用的。在數學領域,n維空間表示一個空間,其中n條垂直線可以穿過空間中的某一點。例如,在三維空間中,三條相互垂直的直線可以通過某一點,即空間直角坐標系。

下圖是一個四維立方體。四維空間中每一點相連的四條直線相互垂直。在我們的三維空間中看到的四維立方體是一個示意圖,它是四維立方體在三維空間中的投影。它不是垂直的。

數學高維空間用向量表示,三維空間(x,y,z),高維(x,y,z,a,B,C,…)。

物理中的高維空間是我們經常討論的另一個空間領域。根據超弦理論,我們生活的世界是由10維空間和時間組成的。這10個維度中有三個是在大爆炸之後發展起來的。三個維度是長、寬和高,這就是我們現在看到的世界。其他七個維度都是在普朗克尺度上捲曲的。這個尺度是微量子尺度,它的大小是10的負35次方,它超越了時空的存在。生活在宏觀世界中的人是無法檢驗的,被認為是超然的。到目前為止,超弦理論只是一個尚未被證明的猜想。

超弦理論還認為,在我們生活的世界上沒有真正的粒子。所有的粒子都是由一個叫做弦的能量環在高維空間中的振蕩形成的。對於超弦理論中的四維、五維到十維空間,都是為了理論的自洽性而提出的。只有在10維時空條件下,四種基本力才能合理存在,才能避免量子力學與廣義相對論結合時遇到的重整化問題。

維度本身就是探索世界的工具。人類進入四維空間都是基於超弦理論的邏輯演繹,這是科學無法證實的。如果弦論推導出的高維空間真的存在,人類進入後會發生什麼?

三維空間就是我們現在生活的空間。它是一個立方空間,具有長、寬和高的概念。在這個空間裡,人類無法參與其他維度。每個維度都有自己的規則。任何維度都是不可跨越的,甚至無法想像其他維度的存在形式。因此,在三維空間中推導出的其他維度都是在三維空間中對知識的詮釋。三維空間加上時間就是四維時空。可以說人類生活在三維空間或四維時空中。

這裡舉例一下知名科幻小說家劉慈欣的成名小說《三體》,當中有一個涉及4維空間的劇情,說人們終於飛離三體的追殺,意外闖入神秘的4維空間,此時進入者在4維空間裡發現3維宇宙的一切事物變換都在他們眼裡,猶如「天眼」一般,能看到千萬事。

闖入者當知道4維空間的情況後,細思極恐,匆匆忙忙想拯救人類的方案,最終他們察覺4維空間裡的高智慧生物屬於矽基性命,因此找到辦法弄垮了4維空間,並且順利返回了自己的生存的3維世界。

從劉慈欣個人的角度,我們可以看到低維空間總是被高緯度空間所控制,我們可以在更高維度的世界裡隨意地審視我們現在的世界(3維空間),就像看書一樣,我們可以仰臥著看都行。

在外國的一部科幻片《星際穿越》裡面,我們也看到了其對高維度空間的理解,並且通過電影的手法展現出來,使得觀眾更立體的感受高緯度空間的存在。

如果人類在三維空間強行進入四維空間,其結果必然是死亡。就像三維空間一樣,如果將其簡化為二維空間,就相當於關閉了「高」維。那麼,把三維空間提升到四維空間,就等於打開了一個維度。我們的血細胞,即便再小的微粒都是以三維形態存在的,缺少一個維度支持肉體,就像克萊因瓶一樣,三維的人類將沒有內外之分,我們的器官、組織和液體將暴露在另一個維度。人類進入四維空間的結果是在四維空間中完全消失。

當然,目前這些都只是猜想,但不能否認的是,劉慈欣所寫的《三體》絕對是科幻界的裡程碑之作,它不僅僅是一本精彩的小說,同時也具備著很高的現實意義和參考價值。

三體》到底多有毒?被歐巴馬總統催更

憑藉《三體》,劉慈欣獲得了第73屆世界科幻大會頒發的雨果獎最佳長篇小說獎,為亞洲首次獲獎。

雨果獎的地位,相當於科幻藝術界的諾貝爾獎,而劉慈欣不僅是第一個獲得這個獎項的中國人,也是第一個獲此殊榮的亞洲人,被盛讚:「這個人單槍匹馬,把中國科幻文學提升到了世界級的水平!」

說他一個人單槍匹馬將中國科幻文學提升至世界級水平,一點也不誇張。

地產大佬潘石屹,有次向大劉請教《三體》第二部裡的黑暗森林法則,說自己整整看了三遍!

不過大劉淡定回復道:隨便看看就行,沒必要讀那麼多遍的。

歐巴馬在看完《三體Ⅰ》後,意猶未盡。但當時美國市場只有《三體Ⅰ》,那會兒他還是總統,就讓秘書發郵件給劉慈欣要第二三部。

結果劉慈欣以為是垃圾郵件,果斷給刪了……直到後來,美國外交部找到中國外交部協調此事,大劉才轟然醒悟,原來這事是真的!

以國家政府名義向作者催稿,歐巴馬當時對《三體》中毒頗深啊!

對了,在《流浪地球》中還有一個彩蛋,就是歐巴馬客串了一場。起初大家還以為是在網上找的畫面進行拼接的,結果竟然是真人出演。

也得益於歐巴馬、扎克伯格、潘石屹、馬化騰、雷軍等大佬的鼎力推薦,《三體》的銷量無論是國內外都高居科幻小說榜單前列,2015年已經超過 100 萬冊。

但劉慈欣堅持作家應該隱藏在作品後面,所以很少離開自己生活的小城陽泉,連得了「雨果獎」都沒去頒獎現場。生活上更是簡單至極,上班工作,下班寫小說、帶女兒,偶爾在科幻論壇裡和網友吹水。他一直對外堅稱:「我只是個普通人。」

唯一的特別之處是,他堅持每天晨跑 10 公裡,因為希望 30 年以後,自己還有機會可以上太空。

但就是這麼一個無比「普通」的人,卻寫出了帶著地球在宇宙流浪 2500 年這麼浪漫的描寫,寫出了一個又一個浩瀚的宇宙。

教育部今年首次向全國中小學生官宣了課外書單,來自國家教材委、高校、中小學校的110多人專家團隊,從古今中外浩如煙海的圖書中精選了300本,引導學生們讀好書、讀經典。其中,就有劉慈欣的小說《三體》。

對於還沒有看過《三體》的朋友,強烈推薦這套書,大人和孩子皆宜,值得反覆品讀,不需要理科基礎也能看懂。

《三體》共3本,分別是:《三體I》——地球往事、《三體II》—— 黑暗森林、《三體III》—— 死神永生,一部比一部好看。

尤其是第三部《三體—死神永生》,絕對算得上是一篇大手筆,它將整個地球,整個銀河系,展現在宇宙的大背景下,真正觸發靈魂深處對於人性的思考。

還沒有看過《三體》的朋友們,我強烈推薦大家去看一下,它不僅可以給你帶來閱讀的震撼,更會引發對人性的深層次思考,對你的價值觀會有所啟迪。

劉慈欣把我們帶到一個嶄新的世界,這個世界是中國的文字從未創造過的一個恢弘而邏輯自洽的世界。在這個世界裡,地球如海中一片樹葉,微不足道,朝不保夕。

想閱讀的小夥伴們,點擊下方連結就可以購買哦,一起來感受劉慈欣的大千宇宙吧~

相關焦點

  • 如果四維空間真實存在,當人進入高維度會發生什麼?
    四維空間僅僅出現在某些理論的數學計算中,那只是方便將問題簡化而引入的第三方模型而已。不管是量子力學和相對論都默認宇宙是三維空間結構的。M理論之所以認為宇宙是11維,那只是在解決某些問題不得不引入高維度,這樣才能使理論自洽。拋開現實,如果真的存在四維空間。
  • 德國數學奇才證明四維空間的存在,進入四維空間的人會變成什麼?
    導語:近年來,隨著科技的進步以及各種科幻小說的盛行,「四維空間」這個概念被反覆提及,尤其為科幻迷所津津樂道。那麼,四維空間真的存在嗎?你有想過,如果人類從三維空間進入到四維空間會發生什麼事嗎?人類活在低緯度空間裡,高緯度空間對於我們來說顯得非常神秘,並且看不見摸不著。愛因斯坦理論表明,高緯空間控制著低維空間,這意味著人類所生存的世界是由高緯空間建立起來的。倘若人類在四維空間內會發生什麼呢?對四維空間的猜測並不局限於科學界。
  • 四維空間之謎,2大案例證明四維空間真的存在,人類進入會怎樣?
    我們所生活的世界是三維空間,這個世界中所有能被我們看到的物體都是三維的,雖然有的人認為章魚、鬼神是四維的生物,但這些也都是大家的猜想而已。理論上來說,各個不同維度之間有壁壘,輕易不可跨越,但並不代表人類就無法感知四維空間的存在,在歷史上,也發生過不少真實案例能夠證明四維空間的存在。案例一、失蹤35年的飛機又再次出現?
  • 四維空間真存在?德國科學家已證實,人類進入四維空間可得永生?
    說到四維空間,你首先想到的是什麼?是一種高維的生物,在三個身體裡,還是在一個人類可以永遠生存的世界裡,輕易地毀滅人類?四維空間的輪廓是「時間概念」。我們的接觸似乎只存在於科幻小說中。但如果四維空間已經被證明,它離我們不遠了嗎?是的,相當多的科學家聲稱他們已經證明了四維空間的存在。
  • 如果人類進入四維空間,你能想像會發生什麼?科學家:懷疑人生
    許多好萊塢大片向我們展示了四維空間的魔力。例如,在《星際迷航》中,庫珀在蟲洞四維空間的行為被以引力的方式映射到研究中,他的女兒能夠發現並拯救地球!科幻巨著《三體》也對四維空間中的許多橋段進行了描述,其中包括四維空間中破壞水滴的經典情節!所以在現實中,如果有一個四維空間,我們能進入它嗎?
  • 如果三維空間是四維空間的投影,那麼在四維空間裡,人類長成什麼樣?
    關於多維度的空間一直是存在於理論當中,而運用多維度空間最多的就是在數學方面了,很多人應該沒有忘記我們以前學的XY坐標軸以及XYZ坐標軸吧,其實這就是二維與三維。其實在理論當中,維度是沒有極限的,每一個低維度就是高維度的投影。
  • 德國數學家證明四維空間存在,五維空間已經存在
    人類世界中的一切都與三維空間有關,所謂三維空間,是指日常生活中由長,寬而高維度組成的空間,隨著科學技術的進步和科學家研究的深入,四維空間已經被證明是存在的!那麼如果人類進入四維空間會發生什麼呢?時間有盡頭嗎?空間有界限嗎?
  • 四維空間等於開啟上帝視角,如果人類進入五維將會發生什麼?
    據了解,科學家把我們所處的世界定義為三維空間,在這之上還有八維空間,四維空間比我們多了一個時間軸。那如果人類進入到五維空間會是什麼樣子的呢?科學家表示,自從愛因斯坦相對論問世以來,空間和時間就是不可分割的整體,空間和時間可以相互轉化,時間是空間的另一種方式,因而傳統的三維空間加上一維空間成了四維空間。五維空間就是在四維空間的基礎上又疊加了一維,是宇宙任何事物存在的基本屬性。如果人進入四維空間,就相當於開啟了上帝視角,能看到一個人的過去現在和未來,而且也只能看到而不能操控。
  • 人類為什麼進不了四維空間,四維空間真的是穿越到另一個世界嗎?
    真正的克萊因瓶是通過四維空間的方式連接在一起,目前只能停留在思維模型中,無法真正製造出來。什麼是四維空間四維空間並不是指標準歐幾裡得空間,可以拓展到n維。歐幾裡得幾何首先分析平面幾何問題,然後分析三維立體幾何問題,接著可以拓展到n維。例如x、y、在軸之間的空間又可以剖析為n個維度。
  • 四維空間會有生命存在嗎?答案已經在驗證
    也許有人會笑話螞蟻愚蠢,可人自己又何嘗不是呢?人類世界也發生過神秘失蹤事件,那些離奇消失在自己面前的人或物,也讓人類世界震動,想弄清楚這到底是什麼情況?有可能這只是四維生物對三維生物無聊的一個實驗,就如我們去測試戲耍螞蟻一樣。在人類的視界裡,只有長,寬和高,我們無法去感知四維空間的一切。
  • 四維空間是什麼樣的一種環境?科學家:人類可能會被信奉為神仙
    在我們生活的地球上實際上是由多個維度孤獨組成的,每一維度都生活著不同的生活,他們或許創造出了我們,比如說我們人類,也或許只是地球上的低等生物,比如說螞蟻,那人類如果想要改變目前的生活方式,或者跳出地球的規律的話,最好就是找到四維空間五維空間的入口或許就能夠看到不一樣的世界了,現實也就不用坐井觀天,來尋找宇宙的秘密,說不定這也是一個人類了解宇宙,了解自我認知的突破口!
  • 人類無法觀測四維空間,它可能有「上帝」的能力,那五維空間呢?
    文/瑤堇雲詩人類無法觀測四維空間,它可能有「上帝」的能力,那五維空間呢?根據科學家們所研究出來的結論,那就是在四維空間裡面,除了長寬高這三個維度,還有一個是時間,要是真的如此,四維空間能夠運用到時間,而曾經就有科學家說過,可能是在四維空間當中,就沒有了時間的概念,因為時間如果是作為一條軸的話,通俗的說,那就是能長能短,可以想像一下,時間上的前後關係,如果能夠逆轉,這是一個怎樣的世界呢?
  • 被稱為上帝視角的四維空間有可能經歷嗎?
    四維空間僅僅比人類生活的三維空間多了一個維度,因此人類總想試圖找到四維空間的入口,不過由於人類受到三維空間思維的固化,人類不要說找到四維空間,甚至都不知道如何去描述四維空間的結構,現在比較科學的說法認為四維空間,其實就是在三維空間的基礎上加上一個時間維度,雖然這個解釋看起來很合理,但是這也僅僅是猜測而已,並不是確切的答案。
  • 以方程的推導,簡析四維空間的封閉是什麼?
    切片無限薄,難道W軸上的球不是三維的嗎,怎麼說成是二維的呢,同時,如果是球體在W軸上,怎麼說成球體的體積是無限小,畢竟球都是有體積的,也只有無限小的球體才能塞進整個四維球啊。這沒有什麼衝突的啊,無限小的球就是一個點。就好像一個xy平面的圓形,由點開始沿z軸移動,半徑不斷變大,到赤道後再縮小,最後在極點變回點,形成一個三維球體。
  • 為何有人不認為多維空間存在,有人卻在尋找四維空間的存在!
    與此同時,粒子對撞也是一種天然的粒子「機制」,人們對「粒子對撞機制」的成因以及「超對稱」超維度的存在進行了探索,以開發新的物質。視頻中研究了四種基本力,可以試著從微粒內部入手,看裡面到底是什麼東西,是什麼導致了基本力,通過對撞機撞擊微粒,觀察其中碰撞的結果。突然間,我想起來了,四個基本力真的肯定是一個粒子的特性嗎?是否有其他因素會導致基本力的產生?
  • 有人說烏賊和章魚,是四維空間的生物,有什麼證據嗎?
    四維空間身在何處?或許四維生物就在我們身邊,我們還沒意識到!人類對未知的事物充滿好奇,越神秘的事物越容易令人著迷,比如外星人和高維度的世界,有人說外星人就是高維度世界的產物,所以人類才沒能找到外星人的身影,我們生活在三維空間內,能夠感受三維空間的一切。有人認為在這三維空間的世界裡,有其他四維世界生物的存在,那是否代表我們身為三維世界的生物,可以在低維度世界中生存呢?
  • 四維空間真的存在?若人類進去,真的可以成神仙?劉慈欣大膽猜想
    對於能夠提前預知自己未來的事情這讓很多人不免產生疑問,難道在夢境中人其實是處於四維空間裡面嗎?根據科學家的解釋,其實這個想法是不對的。我們人類處於三維空間,不可能進入四維空間,所以作為人類大腦所產生的夢境自然而然也是在三維空間造就出來的。要知道我們大腦是非常神奇的。要知道我們每天經歷的事情,看到的場景,心中所想的事情都會通過大腦這個中樞。
  • 德國數學家證明4維空間真實存在!人進入4維空間後會有「神技」嗎
    目前,人們無法解釋這種多維空間。德國有一位數學家站出來表示稱,他已經證實了四維空間的存在。真相也許會讓人無法適應,因為進入四維空間後,萬物都會同步。什麼是四維空間?這篇論文一發表,就引起了科學家們的廣泛關注,並再次引起了極大的轟動,使人們逐漸跳出二維和三維空間的思想框架,從而構建了四維空間的基本理念。未來,人類將踏上探索四維空間的徵程。那麼如果人能夠進入4維空間將是什麼樣的現象呢?
  • 四維時空超出人類理解的範疇嗎?科學家了解四維的意義何在?
    所謂四維時空,其實就是科學家所說的我們目前的世界。說起四維時空,那麼就有必要了解一下一二三維是什麼樣的,這樣有助於跟好的理解四維。一維空間是指只有一條線內的點所組成的空間,它只有長度,沒有寬度和高度,只能向兩邊無限延展。因此它實際是指的就是一條線。
  • 四維空間和三維空間有什麼感知上的差距,老子的《道德經》告訴你
    即使老子突然失去了歷史蹤跡,由於四維空間和我們所居住的空間有差異,老子可能已經進入了四維空間,而且他並沒有死。隨著科技的發展,現代科學提出了很多空間多維的理念。科學家認為宇宙不是一個維度,有很多維度,每一個維度都有一個世界,有生命的可能。人的生存空間是一個三維世界,簡單的理解便是x,y,z軸的立體空間。