有人说蚂蚁是二维空间人是三维空间。蚂蚁不知道我们的存在,有没有四维的生物在俯视我们呢?
尽管我们打算开始讨论二维以及三维甚至更高维的空间,但首先申明一下,我们所理解中的二维是不可能存在生物的,因为只有长宽却没有厚度,这不在人类所理解的任何一种生命范畴之内!
一、二、三、四维?
零维、我们理解成一个点,就是没有具体大小的一个点,这个比较容易理解!
一维、就是一条线,如果将其封闭,那么它在我们看来就是一个圆!如果存在一种一维生物,那么它无论超前走还是朝后走,它都将回到原点!
二维、即为一个面,如果将其封闭,看起来就是一个三维中的球体,假如存在二维生物,它无论是朝着任何这个球面内的任何一个方向走,它都将回到出发点!
三维、长宽高所构成的空间,这是生命所能生存的最低维度,如果封闭起来,如何来形容这个空间呢,可能是一个四维超球体,按一维二维方式来理解的话,人类在这个球体中任意一点朝着任意方向,最终它将回到原点!
其实从三维开始,我们在理解上开始出现问题了,因为二维中无论是否封闭,还是正曲率(球面),负曲率(马鞍形),理解起来都很容易,因为我们眼见为实!但三维闭合正四维超球体之后,我们的脑子似乎不够用了!当然我们要理解的二维的封闭起来构成了一个三维的空间,而三维封闭起来将构成一个四维超球体空间?假如我们这个宇宙是封闭的话,从理论上看是不是本身就是一个四维空间?
二、我们的宇宙是个什么样的空间?
科学家一直想搞清楚宇宙有多大,当他们发现遥远的宇宙膨胀速度超过光速发现用所有已知的测量方法都不可能测量宇宙的大小,那么他们开始退而求其次来确定宇宙是否是一个有限的空间!
测量的方式很简单,理解三维投影的朋友都很清楚,在球面上和凹面上的角度和平面上的上的角度是不一样的,因此我们可以通过在传说中的“四维超球体”内建立测量模型,来确定我们这个宇宙是否是一个封闭的思维超球体!
测量结果是想必大家都知道了,这个角度测量的结果无限接近于实际角度,也就是说我们的宇宙不是大到难以测量就是一个平坦的无限空间!那么是否表示我们的宇宙中不存在高维空间呢?
三、四维空间
根据空间的数学模型,四维是全方位包含三维的,我们三维空间的所有只是四维空间中的某一维而已!
从理论上来,四维空间仍然有存在的可能性,但我们却无法来证明!不过这有可能是我们宇宙的大小无法测量的原因之一,就像即使蚂蚁给蚂蚁一把尺也无法测量出它们本身所处的球体空间大小,因为这已经超出了它们对于面积的理解!
科学家说对宇宙的探索,最重要的就是纬度的探索,一旦打破纬度界限,人也就变成了神。
二维是指平面,只有两个方向,即上下左右;三维是立体,可以理解为空间直角坐标系(x轴,y轴,z轴);四维空间呢?三维空间和四维空间相差的只是一个时间维度……作为地球最古老的生物,蚂蚁也算一种特别的存在了,尽管蚂蚁一直被认为是二维空间的。但是蚂蚁和人类一样生活在三维空间,那蚂蚁是三维生物吗?
如果蚂蚁爬行到边缘时,我们可以看到蚂蚁也是像人类害怕掉下去的,而且蚂蚁脑袋上的触角是可以上下左右试探的,这就说明蚂蚁是有空间感知能力的。说蚂蚁是二维空间的只是个比喻,于是传着传着蚂蚁就成了二维空间的。而且蚂蚁的洞穴也是非常精巧,复杂工程堪比人类的建筑,这都说明了蚂蚁不是二维空间的。事实上蚂蚁和我们人类一样是三维空间的。
你很难感受四维空间,可能就是三维空间+一维空间,《三体》里“具有一种三维空间里没有的深度,导致回到三维世界的人会患上类似幽闭症的心理疾病”就是描述四维空间的。那么四维空间到底存在吗?一维是点,二维是线,三维是平面,也就说每一个的空间都是上一个纬度的集合体,四维空间……
就像神奇的克莱因瓶,它的神奇之处就是它底部的那个洞口,不管你放多少水进去让它注满,水都无法在里面静止,会一点一点的流失掉……很多科学家都去尝试它的奥秘但是都以失败告终,它很有可能是我们打开新世界的钥匙,让我们的科技上升到另一个领域的钥匙。
还有美国“虫洞”理论,“虫洞”可以说是宇宙中的隧道,其实只是个比喻,它能扭曲空间,通过在不同的隧道中穿梭,就能够实现回到过去或者走向未来的情况,就是穿越。这些无法解释的现象就证明了世界上有四维空间的存在。
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