四维空间的存在原理(四维空间是真实存在还是虚构的概念)
根据爱因斯坦的广义相对论,我们生活在四维时空里(三维空间 时间维度),那么有没有更高的空间维度,比如说四维空间?
这里有必要强调一点,空间和时间是一体的,两者不可分割,就像一个东西的两个面一样,任何把空间和时间分开讨论的行为其实是没有意义的。所以我们通常所说的“四维空间”,更严谨的说法应该是五维时空(四维空间 时间维度)。
这里先允许我不严谨一下,暂且抛开时间维度不谈,一起来探讨一下四维空间。
说到四维空间,首要的一个问题就是:到底什么是四维空间?
简单来说:没有人知道,甚至没有人能够想象到,所有关于四维空间的描述本质上仍旧是三维空间。因为我们生活在三维空间,理论上我们不可能想象到任何现实中不存在的东西。
有人可能不服气:怎么会想象不到?电影小说里的很多奇怪的生命在现实中都不存在!
不要着急反驳。仔细回想一下所谓的“现实中不存在的生命”,其实都能在现实生活中找到模板,都是我们的想象力对现实的回馈。
既然我们连四维空间到底是什么都不知道,就没有讨论四维空间的必要了吗?
也不能这样说,不管如何,我们可以去猜测,毕竟猜测无罪。
从数学概念上来讲,四维空间其实就是在三维空间的基础上多出一个几何维度,也就是在几何数轴的长宽高维度的基础上,再增加一个维度。
但这个维度到底如何增加?这是一个大问题。但可以肯定的是,这个维度脱离了我们的宇宙。很多人把四维称为“超体”。
我们可以试着理解二维空间,间接地理解四维空间。
二维空间只有长和宽两个维度,没有深度(高),就像一张没有厚度的纸张一样(其实这样的纸张是不存在的),不管一张纸有多薄,总是有厚度的。或许二维空间更像我们的影子。
而生活在三维空间的我们仿佛就是“神”一般地存在,我们可以全方位观看二维空间里的一切,但二维空间里的生物(假设存在)无论如何发现不了我们,只能看到我们的“投影”。
说到投影,有人就提到这样的观点:三维空间也是四维空间的投影,但具体是什么形式的投影,我们不知道。
就好比三维空间在二维空间的投影如果是一个圆形,并不意味着三维空间里的东西一定是圆形,可以是任意形状,只要投影是圆形就可以。
著名科幻小说《三体》里就有关于四维空间的故事情节描述。任何人一旦进入四维空间,就会变得完全透明,没有了任何视线上的阻碍,可以毫无阻碍地看到每个人身体内部的结构,包括血管,器官等等。
虽然我们生活在三维空间,但本质上我们看到的都是二维的面。按照《三体》的故事描述,只有到了四维空间才能看到真正的三维世界。
人们总是渴望前往貌似更高级的四维空间,但换一种思维方式:我们真的理解低维度空间吗?或者说,低维度空间真的存在吗?
比如说二维空间,到底什么是二维空间?
一个面?这个面该如何存在?
假如在二维空间里同样生存在某种生物,生活在三维空间里的我们真的就是他们眼里的“神”吗?比如说可以轻松地把二维生物抓起来?
仔细思考这个问题,或许你会发现,除了我们生活的三维空间(四维时空),其他的维度,不管是二维空间或者四维空间,都是虚幻的概念,或者说都只是数学模型!
即便是存在所谓的“四维空间”(或其他维度空间),人类进入的可能性也几乎为零,因为我们本身就是三维生物,我们到达的任何地方都只能是三维的,就像二维生物不可能来到三维世界一样!
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