四維生物是怎樣的?他們也許就在我們身邊,只是我們無法感知

天空之城 2020/10/21 檢舉 我要评论

愛因斯坦認為,我們生活在四維時空之中。這裡所說的四維是指三個空間維度加上一個時間維度,愛因斯坦把兩者統一在一起,認為時間和空間是不可分割的。但弦理論表明,宇宙中可能還存在更高的空間維度。

如果考慮這樣的一種情況,把空間維度再增加一維,變成四維空間會怎樣?四維生物又是怎樣的呢?如果有人進入四維空間中,他將會面臨什麼後果呢?

由於沒有人去過四維空間,所以沒人知道四維空間究竟是怎樣的,我們只能通過維度類比來進行瞭解。零維是一個點;當無數個點排成一列時,就會得到一條直線,這就是一維;無數條一維線可以組合成二維平面;無數個二維平面又會組合成三維空間;同樣地,在某個我們無法感知的方向上,再增加一個維度,無數個三維空間就會組合成四維空間。

那麼,如何來想像第四個維度呢?關於第四個維度,可以看一看如下的克萊因瓶:

對於我們所認為的封閉三維空間,在四維空間中,第四個維度可以把三維空間的內部和外部互相連通,讓三維空間失去了內外的概念。關於此,我們可以用二維空間來作說明。

在二維平面上畫一個方框,對於二維空間中的平面人(假設存在)來說,方框把二維空間分成了內外。但對於生活在三維空間中的我們來說,還有第三個維度連接方框的內部和外部,這就會出現非常有趣的事情。

在平面人看來,我們猶如「神」一樣的存在。如果我們把方框內的一個平面人(姑且稱之為小明)拿起來,放到方框的外面,那麼,其他平面人會看到小明從一個他們所無法感知的維度中慢慢消失,然後不可思議地出現在方框外面。作為三維空間中的生物,我們能夠直接看到二維牆面後邊的東西。

同樣地,對於四維空間中的生物來說,三維空間無所謂內外,他們可以直接看到牆壁後面的東西,可以同時看到立方體的所有面。四維生物不需要打開門或者窗戶,就能從第四個維度取出房間中的物品。在這個過程中,我們會看到房間中的物品慢慢消失掉,然後再出現於房間之外。對於我們而言,四維生物擁有難以理解的超能力。

當光線照射到三維物體身上時,會在二維平面上投射出影子。事實上,我們只能看到三維物體所產生的二維投影。可以想像,當四維物體被光線照射時,也會在三維空間中投射出影子,四維生物只能看到三維投影。

四維生物也許就在我們身邊,他們可能隱藏在第四個維度中,在我們無法感知到那個維度,所以我們無法看見四維生物。或者四維生物的影子投射到三維空間中,我們無法辨別出哪些是三維物體,哪些是四維生物的投影。

對於三維生物而言,進入四維空間絕不會是什麼好事情。因為在四維空間中,第四個維度會把我們身體的內部和外部相通,導致原先體內的東西全部暴露在外,內臟和血液在第四個維度都無法獲得支撐,所以我們無法在四維空間中支撐下去。

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