我们生活在三维空间,更确切来说,生活在四维时空,由于空间和时间是一体的,不可分割。
这么比三维空间更高的四维空间究竟哪些样?我们可以抵达四维时空吗?
很抱歉,没有谁能确切回答这个问题,由于四维空间只是一个物理具象概念,并不是数学概念。但我们试着用物理方法来理解四维空间。
简单讲,四维空间比三维空间更大,装得更多。倘若能步入四维空间,就相当于我们站在了“上帝视角”来眺望三维空间。
究竟哪些是四维空间?
从物理上来讲,通过空间的某个点,由四条互相垂直的直线产生的空间就是四维空间。
这样的定义严重违反了我们的传统认知,由于我们晓得,通过某个点最多只能有三条互相垂直的直线,不可能有四条。
我们很难想像,在三个空间维度基础上都会有第四个维度存在。
这也是为何刚才会说四维空间只是一个物理具象概念,很难在现实中描述下来。正如二维空间里的生命难以想象我们的三维世界一样,我们也想像不出四维空间。
不过借助物理具象概念,我们可以想像四维空间具有什么优势。
首先物理教案四维目标,因为四维空间比三维空间多了一个维度,意味着四维空间具有更大的宽容力,也就是比三维空间更大,能装更多的东西。
这就好比三维空间比二维空间更大,是一个道理。虽然一个体比一个面的宽容力更强。
其次,在四维空间里行走,从一个地方到另一个地方,可以有更多的形式。
还是拿三维空间与二维空间对比。在二维空间里,从一个点到另一个点,只能在平面上行走。但在三维空间里,会有更多选择。
同样的道理,在四维空间里,你完全可以从我们所在的世界顿时消失,之后在其他地方出现,如同魔术一样,不过现实中的魔术都是假的,而四维空间里的魔术对于我们来讲都是真的。
此外,在四维空间里,可以轻松把三维空间折叠,实现瞬步。就好象二维空间里的一张平面,在三维空间里折叠以后,可以让两个点无限紧靠。所谓的虫洞理论就是这么。
最后,在四维空间的视角下,三维空间的一切就会曝露下来,包括我们的脏腑脏腑就会被四维空间里的生命听到。四维空间里的生命可以随便穿越我们的三维世界,但不会被我们发觉。甚至与我们的距离无限近,但我们就是发觉不了她们的存在。
由于四维空间里的生命都是站在“上帝视角”来眺望我们,如同三维空间里的我们俯瞰二维空间一样。
其实,以上对四维空间的描述都是猜想而已,很难在现实中证明,也根本没法证明。
这么,假如四维空间里存在生命,这些生命会是哪些样呢?
好多人会想到超六面体。我们都晓得六面体的概念,而超六面体的每位面,都相当于三维空间里的六面体。
这如同三维空间里的六面体的每位面,都相当于二维空间的二维世界一样。
说白了,用物理概念描述就是:点成线,线成面物理教案四维目标,面成体,体成超六面体。
四维空间的思想基础来始于黎曼几何,它的出现极大动摇了传统的欧几里得几何的统治地位,也因而开启了四维空间和高维空间的概念。
这儿有必要指出一点,四维空间与四维时空并不是一个概念,二者有很大区别。一个是物理虚拟概念,而另一个是化学现实概念。
四维时空是在三维空间的基础上加上时间维度,而时间维度只有一个方向,那就是不断往前,我们就生活在真实的四维时空里。但四维空间里的维度方向并不是只有一个,可以向两个方向无限延展。
尽管四维空间和高维度空间是物理上的具象虚幻概念,但并不是毫无用途,例如说近来几六年发展迅速地弦理论,就是以高维度空间为基础提出来的。按照弦理论描述,宇宙中存在多达26个维度空间。
但是,科学家们研究发觉,几乎所有的前沿理论都是以高维度空间为基础提出来的。并且好多在三维空间里并不兼容的大自然法则,一旦来到高维度空间,一切问题便迎刃而解。
也就是说,在高维度空间里,大自然法则变得更简练,更优美。这也是为何科学家更倾向于引入高维度空间的诱因所在,虽然在高维度空间之下,很容易找到大统一理论。
但任何科学理论都不能仅仅逗留在现象和猜想阶段,必须才能证明才更有劝说力,这也是弦理论等各类前沿理论面临的难堪局面,复杂深奥的物理推论公式,让弦理论很难在现实中得到否认。