四維空間是什麼樣子?人如果進入四維空間,會發生什麼情況?

天空之城 2020/10/12 檢舉 我要评论

我們的世界是一個四維時空,也就是由三維空間和一維時間所構成的世界。

在空間上,我們可以靜止不動,但時間軸卻一刻不停地向前邁進,所以在四維時空之中,絕對的靜止是不存在的。對於身處其中的我們而言,四維時空的概念是比較容易理解的,但四維空間就很難想像了,那麼四維空間和我們所處的三維空間到底有何不同呢?人是否能夠進入四維空間呢?人進入四維空間又會發生怎樣的變化呢?

對於三維空間的人類而言,四維空間是一個很難理解的世界,所以我們還是從更低維度的空間說起,先來弄懂什麼是空間維度。在一個空間之中,當我們穿過一點可以畫出幾條相互垂直的直線,那麼這就是幾維空間。零維就是一個點,在一個點上無法畫出直線,所以它就是零維空間。

一維空間是無數零維空間的集合,也就是無數點的集合,它是一條線,在一維空間中我們只能夠畫出一條直線,所以它就是一維。

二維空間是無數一維空間的集合,也就是無數直線的集合,所以它是一個平面,在一個平面之上我們可以畫出兩條相互垂直的直線,所以它是二維。我們所在的三維空間是無數二維空間的集合,也就是無數平面的集合,所以它是一個立體的結構,在這裡我們可以畫出三條相互垂直的直線,也就是物體的長寬高,所以即為三維。

而四維空間自然就是無數三維空間的集合,也就是無數立體空間的集合,在這裡可以畫出四條直線,它們全部相互垂直。一個能夠畫出四條相互垂直直線的空間到底是一個什麼樣子呢?似乎很難想像得出來。事實上,想像不出來就對了。

低維空間的生物受到自身思維和認知的局限,是無法想像高維空間的樣子的,就好比二維生物無法想像出三維世界的具體樣子一樣,當然,這裡假設了二維空間存在生命。

那麼如果身處三維空間的人類進入到四維空間又會怎麼樣呢?我們還是先從二維空間說起。按照我們對於生命的認知,二維空間是不可能存在生命的,因為二維只是一個平面,而沒有厚度,任何生命體都是由原子所組成的,而原子是有厚度的,所以二維空間容納不下一個原子。我們在一張紙上畫一個人像,它並不是二維物質,因為顏料有厚度,紙張也有厚度,而真正的二維物質指的就是這個人像所映入我們眼瞼的部分,這個沒有厚度的影像。現在我們假設二維空間擁有智慧生命,那麼它們看到的世界是什麼樣子的呢?

在二維世界中沒有厚度,所以人與人之間看到對方只是一條或長或短的直線,無論處於對方的前後左右都是如此。

但是在三維空間中看待二維空間的生物就截然不同了,在二維空間中它們是封閉的,身體內部臟器完全被四周的身體輪廓所包裹著,但從三維空間看去,它們身體輪廓所圍繞的內部臟器一覽無餘,我們只要伸出手指戳上一下就可以結果了他們。

現在我們明白了,對於高維空間而言,低維空間的事物是完全展開的,所以低維生物進入到高維空間是一件極其危險的事情。如果人類進入到思維空間之中,不僅身體臟器會暴露無遺,就連組成身體的每一個原子都會暴露在外,所以身處四維空間的人類就如同身處三維空間的紙片人一樣,非常危險,一次輕輕的觸碰都可能發生危險。

低維生物在高維空間是無法正常移動的,原因很簡單,因為缺少了一個維度。

比如紙片人能夠在三維空間正常移動嗎?不能。因為他的兩隻腳位於一個平面上,他只能前進或者後退,由於缺少一個維度,他的腳無法向左右做出些許移動,所以不能轉彎。當然了,這些都不是最主要的,最主要的是,低維生物進入高維空間是根本無法存活的,原因就在於物質結構的不同。

我們的身體之所以能夠保持一個整體是源於原子之間的化學鍵連接,而這種作用力只在我們的三維空間中有效。而四維空間有著我們無法理解的物質結構,所以三維生物來到四維空間很可能會瞬間分崩離析。那麼世界上到底是否存在四維空間呢?這是目前科學還無法定論的問題,甚至有可能永遠無法定論,因為低維生物難以理解高維空間,這種思維和認知的局限可能無法打破。

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