4维空间被证明真实存在,进入4维空间后,人会变成啥?

2024-01-10 13:29:21 百科大全 投稿:一盘搜百科
摘要很久以前,人们关于世界的想象就是“天圆地方”,而随着麦哲伦环球航行的完成,地球已经被证明是一个圆球形的天体。在后来,地球又被认为处于宇宙中心,“地心说”一度成为人们公认的

很久以前,人们关于世界的想象就是“天圆地方”,而随着麦哲伦环球航行的完成,地球已经被证明是一个圆球形的天体。

在后来,地球又被认为处于宇宙中心,“地心说”一度成为人们公认的世界观,而随着哥白尼提出“日心说”,人类关于世界的认识又一次被打破。

可以看出,世界的模样并不取决于人类的认识,只不过,人类的认识水平如何,我们看到的世界也就会如何。

而随着科技水平和认识能力的发展,世界的模样在我们眼中也渐渐清晰起来。

大家知道,在我们眼中,人类以及地球上的其它各种生物都是三维的,但是,德国的一位科学家却提出四维空间是存在的。

不妨做个假设,如果四维空间真实存在,那么,当作为三维生物的人类进入四维空间后,会变成什么?

空间的概念

目前,人类对于空间的概念主要有五个维度,从低到高分别是:零维、一维、二维、三维以及四维。

零维空间也就是点世界。在零维世界中,起点即是终点,所有运动从一开始便已结束。

一维空间也就是线世界。线条只有长度,直线与没有被标记坐标的曲线都可以是一维。

二维空间也就是平面世界,在这个空间中,有长和宽的存在。平面世界是大家都很熟悉的,我们看到的漫画世界也就是二维空间。

三维空间就是由点线面构成的立体空间,在这个空间里,事物不仅有长、宽,还要有厚度。比如长方体、正方体,以及我们所生活的空间也就是三维空间。

而四维空间是一个时空概念,又称欧几里得空间,它包含了三维空间中的所有维度,甚至还可以扩展到n维。

不过,在很长一段时间里,四维空间的存在是让人难以接受的,但经过不断的努力,科学家们还是证明了四维空间存在的可能性极高,并且,这还要归功于德国的一位数学家。

黎曼几何

1854年,德国数学家黎曼在哥廷根大学进行了一场演讲,演讲的主题是“论作为几何基础的假设”。

根据数学家高斯对曲面的研究成果以及赫尔巴特的哲学思想,黎曼提出了一个重新定义的几何系统。

在我们眼中,世界上的各种物体都是以长宽高这三个维度存在的。而黎曼认为,数学不应该被现实框住,或许在这三个维度之外,世界上还存在着其它维度。

在他的设想中,三维空间其实就是一个球,因此,在三维空间中时是不存在平行线的,不同的直线必定会在更高纬度中相交。

此外,这些直线虽然可以无限延伸,但它的长度却是有限的。

这是因为,由于三维空间是个球体,那么直线无论再怎么延伸,最终还是会回到起点的,而这条直线从头延伸至尾的长度也就是这一球体的周长。

这就是黎曼建立的新的抽象几何,在他看来,在三维之外,这个世界是很有可能存在第四个维度的。

不过,黎曼几何的正确性还是通过爱因斯坦的相对论来证明的。

在黎曼几何的基础上,爱因斯坦也认为空间应当是一个曲面,因此,那些大质量物体可以将宇宙空间压成一个凹陷下去的曲面。

物质之间的引力就是因为空间的扭曲导致轻物体向重物体方向靠拢。

也就是说,那些质量更大的物体能使空间扭曲的程度更加厉害,这样一来就形成了一个陡峭的坡度,其它物体就会向其靠拢。

但是,宇宙中的物体本身都有一个自带的初速度,在此影响下,那些轻质量的物体不会直接砸向大质量物体,而是会绕着它不断旋转,直到初速度被耗光,方才会掉落在重物之上。

在宇宙中,我们可以观察到这一现象。最典型的就是地球围绕着太阳运动,毕竟地球没有被套上绳子绕着太阳转,如果不是空间的扭曲,这一现象是无法解释的。

因此,以黎曼几何为基础,爱因斯坦论证了当有引力场存在时,四维物理时空就应该是弯曲的黎曼空间,并由此证明了在世界上,极有可能有第四个维度存在。

当人类进入四维空间

既然四维空间被证明很有可能存在,那么,当我们人类进入四维空间后,会发生什么?

首先,我们的身体将会被重新“建模”。

试想一下,当只有长和宽的“纸片人”突破次元壁进入了三维空间,那么,其存在形态也将会发生变化,也就是从扁平的人物变成具有长宽高的立体人。

与此类似,由于四维空间比三维空间多了一个维度,那我们人类进入四维空间也会面临身体的重新“建模”,但人类是有血有肉的动物,在被重新建构的过程中必定要经受难以想象的痛苦。

其次,即便我们的身体成功适应了四维空间,但我们的思想却还是会停留在三维空间的水平,无法理解四维空间的万事万物,成为一个无法思考的人。

最后,我们也无法理解四维空间中的“土著”生物,就像蚂蚁看人类只能看到一个“横截面”一样,我们永远看不到完整的四维生物。

结语

即便许多人认为四维空间是真实存在的,但我们也不必因为高维度生命的存在而过于忧虑,毕竟“次元壁”不是那么好突破的,就像我们即使知道二维空间的存在,也是无法干涉它的。

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