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【云顶40081】虫洞+黑洞+《Inception》不知道会是种什么感觉

  一维时间,就是目前人类生活的环境,只往一个方向运行。
  二维时间,应该就是与二维空间同理,人类在消耗三维空间的情况下可以回到原点;
  三维时间,依然同理为球体时间,任意两点间都可以做空间连接,都有空间距离。
  因为人是生存在三维时空,理论上不可消耗与自己同等级更高级的空间和时间,所以人类的只有可能到未来不可以回到过去。
  四维时间,就是使得三维时间里具体的两点的时间距离无限接近与零的环境。按小说的说法就是穿越。

空间和时空

首先空间和时空是常常会被混淆的两个概念。其实他们两者不同。

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爱因斯坦的广义相对论里面提到过四维空间,讲的是三维空间加一维时间。这个并不是数学里面的多维空间的概念。实际上,时间维是独立于空间维的。一维空间也可以有时间,二维空间也有时间。多维空间都有时间。但是广义相对论里面提到的四维空间实际上是三维空间加上一维时间组成的四维时空。

黎曼几何之后的高维几何发展了很多年,在超弦理论里宇宙的空间是九维空间加一维时间。而在
M 理论里,宇宙是十维空间加一维时间的十一维时空。

什么是二维空间?说白了就是一个平面。什么是二维空间来的生命?蚂蚁被抓了典型。

我们不是蚂蚁,不知道它们眼里的世界是怎样的,但是人们通过一些实验,发现这就是一种二维生命体。

通过实验人们发现,在蚂蚁触碰到食物以后,一旦食物从原地被拿走,它们也会寻找,但是它们只会前后左右转悠,而不会上蹿下跳地找。

也就是说,它们只在水平面上找东西,它们的思维认知就局限在了这个平面内,因此说它们是二维生命。

当然,因此就认定蚂蚁是个二维低等生命体,笔者表示不服,如果它们是二维生命体,蚂蚁洞又怎么挖出来的?

当然,笔者的疑惑不是重点,这里主要是帮助人们认识一下二维空间。

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  四维时间×四维空间=十六维时空,这个应该就是黑洞吧。
  人类目前的想象力,暂时还无法超越十六维时空更高。至于引力重力穿越,目前是仅仅可以想象,假设是十七维这种奇点纬度。

变形金刚真的不存在么?

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在我们生活的三维空间中,能不断的变化自己形态的生物不多。三维世界里面能像变形金刚那样变形的真的不多,尤其是能从内到外的变形。那么在高维空间的世界里,存在变形金刚这种事物么?

答案是同一维也许不多,但是跨空间维的有很多。

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比如三维空间里面的一个立方体或者多面体,二维的事物是如何理解它们呢?

举一个双曲线的例子:

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两个倒立的圆锥,顶对着顶放置。用一个平面去切割它们,三维物体在这个平面上留下的曲线,我们叫做圆锥曲线。当曲面切的方向不同也就可以形成不同的圆锥曲线,有圆形,有抛物线,有双曲线,有椭圆。

在二维的世界里,只能认识这几种不同的圆锥曲线。但是在三维的世界里,我们就能理解到这是两个圆锥。

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上图也很明显的展示了高维空间里面的物体在平面上的切面不同,展示的形状也不同。

那我们扩展到四维空间,如果一个四维空间的物体,被三维空间不断的切面,在三维空间上留下的三维体,不就是会不断变化的么?

所以我们不能理解变形金刚是因为我们处于低维空间中,在高维物体被低维空间切割的时候,就会发生变形金刚的现象。

我们都知道我们生活在三维空间中,三维空间就是由长宽高组成的空间立体,而二维空间的话则是指的是一个平面,例如一张平展的纸面就是一个二维空间。对于人类来说。在二维空间中的生存是无法想象的,那么对于蚂蚁来说,世界在它们的眼中到底是什么样子的呢?其实有科学家做过一个检测,他们发现了蚂蚁的平均视力大概只有人类平均视力的十分之一。

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  理论的地方确实没有看明白。
  基本理论应该是,四维空间+四维时间。
  一维空间就是距离,也就是直线;
  二维空间就是平面,或者是圆环,人类在消耗一维时间的情况下可以回到原点;
  三维空间就是人类生活的空间,也就是球体,任意两点间都可以做时间连接,都有时间距离。
  三维空间×一维时间=三维时空,就是目前人类生活的时空环境。
  四维空间就是,使得三维空间里具体两点的距离无限接近于零的环境。应该就是虫洞吧。当然,如果任意两点的距离无限接近于零,空间就几乎不存在,这就是更高纬度了,就是不可想象的了。

透视 和 穿墙术 真的不存在么?

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蚂蚁眼中的世界近乎是二维的,在它的眼里只有长度和宽度,而没有高度。任何三维的物体对于它来说都是一个“面”,它就会去爬。再或者是二维空间里,生活在清明上河图里的人,他们眼中的世界就只有杂乱无章的点线面,画中的人是无法对整幅画中的世界有一个完整的认识的。但是生活在三维空间的我们却可以一眼看到整个画中的世界。同理,处于三维空间里面的我们,看三维空间的物体,也是无法一眼看完的。比如眼前的高楼大厦,要想看完它的四周加上楼顶和楼底,我们无法一眼看完,需要围绕一圈才行。但是这些在四维空间里面,四维空间里面的生物看高楼其实一眼就能看到它是什么样子的。

于是可以得到一个也许不太正确的结论,低维空间不过是高维空间的表皮,因为低维空间是由高维空间中某个维度坍塌导致退化成了“皮”。

回想一下之前讲到的二维的等边三角形,三维的正四面体,四维的超四面体,低维不就是高维的皮么?处于高维看低维,一览无遗。

再比如素描中所说的“透视”,通过一些成像原理,能看到物体被遮挡的部位。当然不是真实的看见。如果是真实的看见,那么这个“透视”就是穿越了维度。

再说说西游记里面的孙悟空画圈保护唐僧,在二维空间里面,这个圈完全可以保护好唐僧,但是到了三维空间中,只需要轻轻的跳出这个圈子,就能摆脱悟空的束缚。在三维空间中想保护一个人,就需要用一个封闭的空间来把他关起来。但是这个人如果是四维空间的人,那么他也能很轻易的跳出这个四维空间。这就是三维空间里面的人无法理解“穿墙术”,但是四维空间里面的人却可以很轻松的做到。

小伙子,你的想法非常的好!蚂蚁虽然不是二维空间的生物,但是四维空间是真的存在!近期,美国科学家通过虫洞理论证实了四维空间的存在,说白了就是平行空间的存在,无数的三维空间组成了四维空间!比如说我们的首都北京,在北京这个地方还存在另外无数个空间,当然,在其他空间里面这个地方还叫不叫北京就不得而知了!但这些空间的光照都来自于一个太阳,所遵循的时间跨度和我们的时间也是一样的!所以,有的科学家就猜测,时间是存在于四维空间的产物,或者说高于四维空间!

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  最后,谁发明啊,喜欢“白虎黑洞”这个词。

前言

一定有朋友好奇为何笔者会突然发这样一篇看似和技术完全不相干的文章出来。其实这块内容也是笔者在研究时空搜索的时候引申出来的内容。看了一些资料,加深了对
n 维空间和 n
维时空的理解,就总结了一下。如果是对这方面完全没有接触的朋友一开始看一定会觉得陌生,如果是数学专业或者专业就是这方向的朋友,文章如有错误,欢迎提出来一起讨论。

顺便说一下,如何能到达同一个地点的平行空间呢?虫洞就是我们穿越空间的凭借,也是科学家发现平行空间的重要手段!但目前并未在平行空间发现生命特征!

二维空间是三维空间的影子,因此推断三维空间包含在四维空间,三维是四维的影子

如何描述高维空间的划分

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在二维的空间中,两条垂直相交的直线,可以构成 X 轴和 Y
轴。在三维的空间中,三条相互垂直相交的指向,构成了 X 轴,Y轴和 Z
轴。第三条直线穿过二维空间中交点(即原点),并且垂直于二维空间。同理,在四维空间中,同样会有一条直线,穿过这三维空间的三条直线的交叉点(三维坐标轴的原点),并垂直于前面三条直线。四维空间中垂直于三维空间的这条线,是无法在三维空间中表示出来的,也无法画出来。这条线位于坐标原点内部的四维空间中。

那么四维空间如何形象的和三维空间产生联系呢?毕竟三维空间是我们人类最最熟悉的空间结构。我们知道三维空间有
X
轴,Y轴,Z轴,那么它们三条轴线能把整个空间分为6个面,上下,左右,前后。那四维空间还能怎么划分空间呢?它比三维空间还多出了里外,两个方向。里面的上面,和外面的上面是不同的空间。虽然在三维空间中都是上面。

同理,我们将这些理论继续推广到高维空间中,那么一定存在一条线能垂直于
n-1条线,并且 n-1 条线也是相互垂直相交的。

以上就是通过空间划分的角度来描述多维空间。

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空间纬度这个概念由来已久,最早可以追溯到数学中的独立参数,但大部分人了解空间纬度都是从爱因斯坦的四维时空开始的,爱因斯坦认为我们的宇宙有3个空间轴和1个时间轴,而且时间轴还是虚数轴。

而二战后漫长的物理学白银时代,除了“白银三杰”费曼,朗道和杨振宁的理论外,理论物理学还诞生了弦理论,它认为所有微观粒子都是一维弦不同模式的震荡造成的,但目前为止弦理论还没有被证明。

从最初的弦理论脱胎而来的超弦理论和后来的M理论先后认为宇宙有26个纬度,11个纬度和10个纬度,但它们都没有被证明,因为目前粒子加速器的能量还不够大。相比物理学中高纬度的复杂与晦涩,科幻作家笔下的高纬度空间明显更简单也给容易被接受。

刘慈欣在《三体:黑暗森林》中描述过四维空间的景象,里面说四维空间比三维多一个方向,这个多出来的方向可以让四维空间中的人类在三维空间人类看不到的情况下“隔空取物”,书中就有一个人被四维空间的人类在不开膛的情况下取出了心脏。

现实中的的一切都是三维的,我们人类迄今为止没有看到过任何三维之外的物体,蚂蚁只不过是近似二维的生物而已,毕竟它们也有厚度,而真正的二维生物应该的没有的厚度的线条才对。

如果真的存在比我们更高一维的生物,那么它们理论上是可以观察我们而不被我们发现的,而如果存在二维生物,那么我们观察它的时候它也无法发现我们,因为它们没有办法向“上”看,世界在它们眼里只是一些长短不一的线条罢了。

谢悟空邀请!

“人外有人,天外有天。”

蚂蚁的眼里只有二维平面空间,可它与人类一样生存在多维的世界里。人类的眼里只有三维立体空间,在这三维空间之外是否还有四维或是多维的生物在偷窥我们,人类是无从得知的。

四维空间是爱因斯坦在1915年提出广义相对论时提出的一个时空观,他说我们的三维空间上加上一个时空维度就是四维空间。

虽然我们无法直接感受到四维空间的真实存在,当时科学家却用一个很合理的实验证实四维空间是真实存在的,科学家把一只蚂蚁放在一张纸上,然后让这种蚂蚁爬行,不管蚂蚁怎么爬行都只能向纸张的四周爬行,而不能向高处或者低处爬,而当把纸张折叠起来的时候,蚂蚁就可以立体方式爬行,这个时候纸张已经变成了三维,由此可以知道二维包含在三维中,二维只不过是三维的影子,对二维稍微做一些改变就可以变成三维空间,因此科学家认为三维空间其实也是包含在四维空间里面,三维空间只不过是四维空间的影子,虽然还没有找到四维空间,但是可以肯定四维空间是存在的,也就说霍金预言中的四维空间可能是真实存在的。

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爱因斯坦说这句话的意思不是说蚂蚁是二维生物,在我看来,他这倒像是对身处于茫茫宇宙之中渺小的我们的一种比喻。蚂蚁为什么不能分辨球面和一个平面,那究其原因还不是因为球面太大了?其实蚂蚁的这种思维跟早期的人类相比有什么区别呢?人类最开始在地球上生活的时候,认为地球就是一个平面,中国人还有天圆地方的传说,不过后来当人类步入太空之后,才真正意识到地球原来真的是圆的,真的是一个球。

科幻电影里面展示的五维空间

如何描述高维时空

在文章开始,我们用坐标轴的方式,以空间划分的方式对高维空间进行了划分,并且推广到了
n 维空间中。

这里我们换一个角度,从概率论的方式,从低维时空开始,推广到 n 维时空。

先看看一维空间,两个点就可以组成一条线。当无限多条线铺满一层的时候,就变成了二维空间。这么多条线就占满了所有的可能性。所以一维只有长度,没有宽度和高度(深度)。

在二维空间中,是一个个的面。当无数多个面铺满一个空间的时候,就会变成三维空间。这么多个面也就占满了空间所有的可能性。二维空间中也有了长度和宽度,没有高度(深度)。

三维空间这个大家都熟悉,就不再赘述了。三维空间里面的东西都具有长度,宽度和高度。

在四维时空中,比三维空间多了一维时间。还是用之前概率论的方式来定义四维时空,那么多了一维时间就是从物体的产生到最终淫灭的时候。对人来说就是一生。这一生的时间占满了人一生可以做的所有活动,代表了所有可能性。

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这里存在一个平行宇宙的概念。在人一生这么长的时间中,会做出很多抉择,这些抉择会改变未来一生的发展。每个选择都有选择的可能性。如果有
n 个选择,就有 n
个结果。每个结果都往下发展就可能得到不同的人生。同一个时间轴就有可能同时对应的
n 种可能性。在游戏里面就相当于有 n
条主线,而每个游戏角色却只能选择其中的一条主线。

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当然每个选择并不一定是二选一。也可以多选。多选导致的结果也会不同。比如选择了考研出国,找国外的女友,在国外买房。多个维度的选择累积会对未来产生影响。也有可能小时候努力学习,考入名校,长大就过着人生赢家的生活。

在量子理论中,超小粒子构成了整个世界。各种可能性作为波,减弱至确定的一点。我们不断的在人生中做出选择,也不算的减弱这些波,直到选择都做完了,也就确定了一点,这个点就是最终的结果。

游戏这么多条主线,也能构成一个面。这个面是一个二维的面,当然这个面很特殊,里面的线都是时间线。这就构成了五维时空。这些时间线占满了人一生的所有可能性。

再回到之前我们谈到的时光能否逆转的问题上来。

我们知道,如果把一个面进行扭曲,那么可以做到让本来相距很远的点,相距很近。

虫洞也就是这个道理。如果沿着面表面走,需要很长的光年,但是如果穿越虫洞,就可以立即到达对面。

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上面这个现象可以总结成,低一维的事物可以通过扭曲,快速的连接本来距离很远的东西。

那么在六维时空中,我们扭曲五维时空,把当前人生和出生的时间扭曲到一起去,那么就能回到过去,时光就相当于逆转了!

所以时光逆转在六维时空中是可能实现的!

在六维时空中,把所有的这些可能性都看成一个点。那个这些点再去占满所有的可能性就能得到七维时空了。那七维时空是什么呢?它的意义是什么?

七维时空里的点就代表了宇宙的所有可能性,是一个无穷的点。

那宇宙所有的可能性指的是什么呢?

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这就要从宇宙大爆炸开始了,宇宙大爆炸开始产生了万物。而宇宙也是有生命,到它的终结也会包含各种可能性。

那七维时空里面的点占满所有的可能性,就能得到八维时空。那八维时空里面的点的意义又是什么呢?

七维时空的点代表了宇宙的所有可能性。那在八维时空里面还有那么多的其他的点,它们又是什么意义呢?

这些点其实是可能是由于不同的宇宙大爆炸产生的不同的无限中可能。不同的初始状况,爆炸后产生不同的重力,不同的光速。

我们将八维时空继续扭曲,就能得到九维时空。

现在回过头来总结一下时空的定义。

从一维开始,从一个点开始,两点为线,是一维。线再变成面,变成二维,面再通过累计成为三维。

三维以后的四维时空是变成了一个时间点。两个点连成线,只不过这个线是时间线。这就成为了五维时空。五维时空再通过累积和扭曲变成六维。

七维时空又是一个点,这个点代表了一个宇宙的所有可能。两个这种无限的点连接,代表了不同可能的宇宙产生的不同的无限中的可能。这就成为了八维时空。八维时空再通过累积和扭曲变成九维时空。

那么十维时空里面又变成一个点了。这个点一定也就代表了所有可能的宇宙中的
所有可能的时间线的所有可能的无限点。

然而这个点似乎已经不存在了。

在超弦理论中,十维时空里振动的超弦正是我们创造出的组成我们的宇宙和其他宇宙的比原子还要更小的粒子。换句话说,十维时空里面包含了所有所有所有的可能性。

至此,全文就接近尾声了。

最后抛出两个问题吧。

欧几里得的高维空间能被“压缩”么?n 维空间能降成一维空间么?
爱因斯坦的广义相对论里面的高维时空的时间维能被“压缩”么?n
维时空能降成四维时空或者更低的时空么?


空间搜索系列文章:

如何理解 n 维空间和 n
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高效的多维空间点索引算法 — Geohash 和 Google
S2
Google S2 中的 CellID 是如何生成的

Google S2 中的四叉树求 LCA
最近公共祖先
神奇的德布鲁因序列
四叉树上如何求希尔伯特曲线的邻居


Reference:

解读神秘的四维空间
从一维空间到十维空间演变

GitHub
Repo:Halfrost-Field

Follow: halfrost ·
GitHub

Source:
https://halfrost.com/n-dimensional_space_and_n-dimensional_space-time/

唯一遗憾的是,我们仅仅发现了个别的平行空间,但这只是四维空间的冰山一角,真正想探索四维空间真的还有很长的路要走!

很多人都幻想过时空穿越,有的人希望回到过去弥补曾经失去的爱情、亲情,有的渴望穿越到未来看看未来究竟长什么样子,不过目前只有一种办法可以实现这些梦想,那就是在梦中,因为现实是不可能实现的,时间不可倒流,世上没有后悔药。虽然目前在科学界的主流认知中,人是无法改变时间回到过去或者穿越到未来,但是这个世界之大,无奇不有,世界各地流传有很多时间穿越的故事,还有一些自称是时间穿越旅行者的人,这些现象表明,在现实生活中,时空穿越有可能真是存在,只不过人类目前还没有掌握时空穿越的方法。

高维空间事物的形态

在高维空间中,事物都是非常抽象的,可能无法用图形画出来,但是我们可以通过我们能理解的低维空间去理解高维,这就需要研究高维空间事物在低维空间的展现形态了。

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在二维空间中,正三角形有三个顶点。并且假设边长都等于1。如果在空间中存在第四个点,能使得这个点到三个顶点的距离都等于1。那么这个点必定不存在在二维空间中,且一定存在于三维空间中(此处数学证明省略,太难了,感兴趣的同学可以证明一下)。如果在三维空间中把这四个点都连接起来,那么就可以构成一个三维的正四面体。

同理,如果有第五个点能和这个三维的正四面体距离都是1,那么这个点也一定存在于四维空间中,与三维的正四面体一起构成四维的超四面体。

超四面体已经超出了我们生活的维度了,所以我们无法在三维空间中画中它的形状。但是我们可以通过投影的方式来在三维空间中去观察它。

先来回顾一点三维的正四面体是怎么产生的。由于是等边三角形,所以等边三角形的垂心到三个顶点的距离一定是相等的。那么我们就把这个内心取出来,拉到三维空间中,直到距离其他三个顶点的距离为1。这样就生成了三维的正四面体。由垂心分割的内部三个钝角三角形跟随着垂心的,拉出去就会变成正四面体外面的3个面。

同理,在三维的正四面体的中,取出它的垂心。垂心与四个顶点的距离都相等。这个垂心就将正四面体在内部分割成了4个扁四面体。那么将垂心拉到四维空间中做第五个顶点的话,就会变成超四面体。内部分割的4个扁四面体也会进化成超四面体的四个外表面。

四维的超四面体是5个顶点,10条棱边,10个三角面,5个四面体构成的超体。用三维空间无法描述它。

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正方体是我们常见的三维物体。那四维空间里面的立方体变成什么样子了呢?

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上图就是四维空间里面的立方体,叫超立方体。

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上图反映出四维方体每条边等长,也可以看出立方体如何互相连接的。构造一个超立方体的最简单的步骤就是把2个立方体的8个顶点都分别和另外一个超立方体的顶点连接起来。

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上图揭示的是超立方体本质上是从结合2个立方体,连接对应顶点得来的。

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上图按着每一顶点由最底一顶点出发沿着棱走的长度排列。如果我们是要将超正方体用作在并行计算中连接不同处理器网络拓扑基础,则这些图像会非常有用。在超正方体中任意两个顶点之间之间至多有4中不同的路程,并且这里有许多路径是等同的。超正方体还是一个二分图云顶40081,,就像正方形和立方体一样。

下面的两个图是透视投影图

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上图是正八胞体绕着一个从左前到右后,从上到下切过图形的平面进行单旋转时的透视投影。

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上图是正八胞体绕着两个在四维空间中互相正交的平面进行双旋转时的透视投影。

另外四维空间与以上的空间,属于高维模型。高维模型,也分数学与物理两个概念。

在数学上,多维有很多模型。理论上,维数可以很高。模型很多。但是满足交换不变性质的很少,所以,有人认为四维空间是物理上限。但是,也有人认为会有更高维数物理。去思考,有益智力,因为只受到数学条件约束。

在物理上,多维有很多模型。理论上,维数不可以很高。为了解释,宇宙整体的有限无边的性质,必须引入多维,一般是四维时空(一对相对组成性质),也有一些其它有限可数的维数,可能在物理上成立的模型不多。去思考难度很大,因为要受到物理现象的约束。

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对于其他高维度空间来说,人类最关注的高维度空间莫过于第四维度的空间,因为这个高维度空间距离人类生活的三维空间最近,而人类似乎也可以用现在的知识对四维空间进行模糊的描述,但是人类很长时间都无法确认四维空间究竟存不存在。直到最近,科学家对四维空间的探索才有了重大突破,证实四维空间是真实存在的,科学家在研究不同维度空间的时候,发现了一个规律,那就是N维空间等于N-1空间的移动,比如零维空间形成一维空间,二维空间的移动形成了三维空间,由此可以断定四维空间就是三维空间移动形成的空间。

时间真的不能逆转么?

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小时候经常会考虑这样一件时间,时光真的不能逆转么?破镜真的不能重圆么?想说明白这间事情,就必须先谈谈我们现在所在的四维时空。

在爱因斯坦的广义相对论中,谈到了四维时空,说的是三维空间加一维时间。人的一生就像是一条时间轴,从出生到老去。人在四维时空是是无法回到过去,回到小时候的。

那我们如何定义时空呢?

但是蚂蚁真的是二维生物吗?我想这里得打上一个大大的问号。关于人们为什么会说蚂蚁是二维生物,这其实是源自于爱因斯坦曾经用蚂蚁做过的一个比喻,爱因斯坦曾经说过,一个在球面上爬行的蚂蚁,永远不会知道球面不是平面的,这个意思就是说蚂蚁会将一个球面视为一个平面,这听起来是有道理的,但是一些人理解的时候却着实把它理解偏了。

之所以人类无法发现四维空间,是因为人类用三维空间的思维去寻找四维空间,思想受到约束所以找不到,人类未来要想发现四维空间只有一种方法,那就是借助外部力量寻找四维空间,毕竟人类受到生理限制,自身永远无法发现和找到四维空间的的,就像蚂蚁受限于生理永远只能在平面爬行,而无法在三维空间活动,后来借助人类力量把纸张折叠起来才实现在三维空间爬行,所以人类要想实现时空穿越的梦想,最大的希望就是找到外星文明。

问: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?

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“蝼蚁虽小,尚且偷生。”小小的蚂蚁在我们人类的眼中是很不起眼的,在路上走路的时候。我们都很难注意到蚂蚁的存在,所以时常我们会踩死蚂蚁而不自知。

人类绘制的不同维度空间想象图

连组成生命物质的基本粒子原子都是三维空间物质,更何况蚂蚁这个由大量原子组成的生物呢?再说了,如果是二维生物的话,那么根据科学家的推断,二维生物可能连食物都不能吃,因为如果它能吃食物的话,那么其身体就会被消化道一分为二,哪来的生存一说,所以说,别说是蚂蚁了,恐怕二维生物都是不存在的吧。有人说蚂蚁不能感觉到三维空间,其实这不是正确的说法,实际原因是蚂蚁的视力太差了。

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!

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多维空间

最新的多维空间理论认为0维是一个点,就像黑洞的奇点;一维是一条线,由点运动而来;二维是平面,是由线段运动而来;三维是立体,由不同的面运动而来;四维是什么呢?但我们知道是由三维立体运动而来;以此类推,五维是由四维运动而来;六维是由五维运动而来…一直到十维,而十维又回归于一点,可这个点内包含了所有的人时间、空间、宇宙,所有的所有。

科学家认为人类就是生存于这样的多维时空里,而人类只认识三维的长宽高的立体空间,从时间维度以上的都无法感知了。

宇宙究竟存不存在可以进行时空穿越的时空隧道?

因为人类无法感知真正的四维空间是个啥样子,所有的想象都出自我们对三维世界的理解,尽管有时是变形或者扭曲的理解,但还是脱离不了这个想象空间。

如果真实存在其他维度世界的话,用我们三维生物也永远无法进入,用我们的思想是无法理解的。所以现在只能公里说公有理,婆说婆有理,实际上都没有多大意义。

这种空间只在数学上成立,在现实中无法证实。

就是这样,欢迎讨论。

第四维度属于高维度空间,而这种高纬度空间是相对于人类生活的低维空间来说的,目前人类为了方便研究,把空间分为四个维度空间,分别是零维度、二维度、三维度,目前这四个低维度空间都可以用现在知识合理的去解释它们的性质特征,因此被公认是真实存在的,而高于第三维度的空间则被认为是高维度空间,包括四维、五维、六维……十一维度等,这些维度用人类目前所掌握的知识无法准确有效描述它们,因此这些高维度空间只是存在于理论当中,究竟有没有暂时还无法定论。

那么三维空间是什么?大致来说,我们人类的视角就是三维的,通俗地说,就是立体的,3d的,就是有长有宽还有高的空间。

又有研究说,蚂蚁是平面生物,它们的视线里看不到人类,但是蚂蚁本身是三维的存在,所以人类能看到它们。当然,这里笔者也有怀疑,说蚂蚁看不到三维生命,但是蚂蚁明明经常在搬动地上的东西,那些东西可都是三维的。

当然,这些也不重要,重要的是,我们通过这些引入了一个概念、一种认识——平面生物是看不到立体生物的,但是立体生物能够看到平面生物。

也就是说,高等维度里面的生物,在看待低等维度的生物的时候,是没有什么视觉障碍的,但是低等维度的生命就尴尬了,一些行为都要暴露在高纬度生命的视线之内。

由此,有人就产生了一种构想——会不会存在比三维更高等的世界,那里的生命正不时地俯视我们?

但是,这只是一种猜测,实际上假定确实存在四维空间,但是除了长宽高这三维,第四维究竟是什么?这可不是从一个三角锥变成四棱锥那么简单,不是说人类多了一条尾巴就变成了思维。

四维空间就像是在坐标系里的xyz坐标轴之外,又多画了一条i轴,但是这个i究竟代表着什么,无人能给答案。温度?湿度?时间?也许这些都能够成不同性质的四维空间,但是也很可能都不是。

有些人认为第四维也许是灵魂、意志之类的东西,因为就我们现有的认知来看,也只有灵魂之类的东西最为缥缈,但是我们有意识,所以我们知道这东西确实存在,只是我们这种三维生命体看不到自己的灵魂。所以,这东西也许和时间一样,存在又摸不着,应该属于四维甚至是更高的空间。

由此我们猜想,也许和传说一样,一旦脱离了躯壳的舒服,也许真的能以四维物质——灵魂,来俯视世界,就像传说中的神仙一样,就像我们在看小蚂蚁一样。

外星高等文明可以帮助人类解开四维空间秘密

我已经说过多次,蚂蚁不是二维空间的动物,这个世界上除了三维空间,零维、一维、二维、四维及更高维空间只是理论上存在,在现实中无法证明。

任何人都可以根据现有的维度理论去臆想各种状态,我们可以看到二维事物,但无法看到二维空间;你也可以想象有四维空间的生物在俯视着你,但我可以认为没有啥玩意在看我,因为我没有任何证据证明有其他维度的玩意在俯视我,只有不良商家安装的针孔摄像头才能够偷窥别人。

蚂蚁能不能看到人类的样子,没有这方面的研究证据,但可以感知到人类或者其他环境威胁是可以肯定的,不信你随便点一点一只蚂蚁,它们就会慌慌忙忙的逃窜。

理论上,零维是一个没有体积的点,就是所谓的“奇点”;一维是无数个零维组成的一根线,有长度,没有宽度和高度,实际上也就是没有面积也没有体积,二维空间是有无数一维组成的事物,是描述有长和宽,也就是有面积,但没有厚度的空间。

你在这个世界看到过零维和1维事物吗?你可能想象用笔在纸上点一点就是零维了,画一根线就是一维了。作为形象的比喻是可以这么认为的,但这个点和线没有面积和体积你能够做到吗?不要说铅笔、钢笔、圆珠笔画出的会有宽度和厚度,就是在电子显微镜下用原子画出的点和线也还是有体积面积的。

着名物理学家霍金,身残志坚

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破解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。

徒步君在一家艺术机构工作,很巧,暑期我给一群小学生们上了一系列探索发现课程,其中就讲到太空探索和微观世界。教孩子们手工制作了外星球模型,并用显微镜来观察动植物标本。

讲到“人体漫游”这个课题时,通过显微镜和短片让孩子观察动植物细胞和病毒,然后以手绘的方式将看到的画面画了下来。我们的身体就像一个宇宙,如天上的星辰一般,里面有无数病毒和细胞,它们生活在我们的体内,但看不到我们的整个面貌,就像我们生活在这个宇宙中一样,无法窥探到宇宙的真实面貌。
其中有个孩子提出这样一个疑问:老师,天上星星那么多,有没有外星人?接着我问了其他孩子,对呀,天上那么多星星,有没有外星人住在上面呢?结果肯定和否定的观点持平。

我个人是相信外星人存在的,并且相信有高维度空间的生物存在,或许他们一直在窥探着人类,只是依照我们现有的科学技术和认知,无法知道真相而已。就像一只蚂蚁爬到大象腿上,它很难窥探到这是一头巨大的生物,更无法理解“大象”的含义。

人类生活在由长、宽、高和时间构成的空间里,是四维空间里的三维物种,要知道人类自身存在许多缺陷,记忆并没有加密系统,不过是简单的DNA双螺旋结构。高维度空间的智慧生命是我们难以想象的,很可能是多螺旋或反螺旋拟态加密的DNA物种,完全颠覆我们的认知。

我们人类在这些高维度生物面前就像一个做错事还在大人面前撒谎的孩子,那点小心思能瞒得住吗?答案是残酷的,人类的所有小技俩和企图都毫无隐私可言!他们入侵我们的记忆和神智系统是那么的容易。也许他们存活的形态已经进化到“神级”阶段,只需要保留核心的“神智系统”,躯体可以不断去更换,这种“神智系统”类似于我们人类的灵魂,这就不难解释他们穿梭茫茫宇宙“身体”为何能承受得住。

说到这里,徒步君要插播一段小故事。据传在亚马逊原始部落有一种“死藤水”,是土著部落秘制的植物汤药,通常在部落仪式上才会使用。美国的里克斯德拉斯曼教授曾体验过“死藤水”的感觉,他回忆说犹如进入另一维度空间一般,因为人类的大脑接受的是物质世界的频率,而“死藤水”能改变这种频率。无独有偶,《上帝的指纹》作者格兰汉姆也在亚马逊丛林体验过这种感觉,并见到了其他维度的生灵。或许我们处在时空重叠的世界,受到宇宙法则限制互不干扰,只有特殊情况才会出现时空错乱的现象,这或许能解释目前流传的飞机失踪、时间流逝和穿越等怪异现象。

曾看到一种理论,说人类的记忆和神智系统其实处在第五维度,人类是“被第五维度”的物种,脱离了独有的神智人类和野兽无异,你认同这个观点吗?

所谓的一维,二维,和四维,只是人类根据几何原理的想象。真正意义上的一维,二维,和四维其实并不存在。

因为再细的线也存在横截面,再薄的面也存在厚度。所有一切的存在还是脱离不了立体三维的概念。蚂蚁相对于人类是很小的存在,但相对于细菌或病毒而言,它可能比航空母舰还要庞大。说蚂蚁是一种二维存在,那么你叫细胞壁都有50nm厚的细菌情何以堪。

但有人说蚂蚁的认知是二维的,其实这也是很荒谬的。首先地球上的蚂蚁不存在认知,它们之间只存在化学信息传递和对环境变化的条件反射。如果真有一天蚂蚁进化成了有认知的生命,那么它们也有可能成为像美国科幻片中描述的超越人类文明驾驶星际战舰试图侵略地球的蚁族。怎么可能是所谓目光局限的二维生命呢?再说人类处在爬行的猿类时期,不也正是东非大平原的”蚂蚁″吗?

所以绝对的一维,二维在现实中并不存在,它们只能停留在人类的想象层面。那么科幻小说中的四维存不存在呢?我们首先来确定一下理论中的四维概念,它大致的意思就是指四维同时容纳了三维空间的所有可能,三维空间中所有隐藏的面在四维空间中都是裸露的。因此科幻作品中就有了穿墙而过、隔空取物、内脏透明之类的情节。但所有这些情节和描述都没有脱离三维思维的框架,只是在情节需要的时候作一些奇异的描述,大部分过程还是建立在三维的基础之上。如果这种理论上的四维空间真的存在的话,那么三维生命是不可能存活其中的。

尽管一维、二维和四维只停留在想象之中,但高维空间却是应该真实存在的,真正的更高维度指的是量子化的空间。分为微观量子空间、宏观量子空间和宇观量子空间。比如微观粒子内部的空间就是微观量子空间。高维就蜷缩在量子尺度的细小空间内。当今最前沿的圈量子引力理论已论证了鬼魅般的超时距量子纠缠就发生在高维空间。而这种纠缠却产生了一个伟大的效应,就是它创造了我们生活其中的时空。

常人的眼里,万物就是万物,在科学家的眼里,万物皆定律,即使是平时常见的东西,科学家们也能从中发现一些有趣的现象,并最终总结出定律、建立各种模型。

其实除了《时间简史》和黑洞理论,霍金在其他科学领域也有很大造诣,其中就包括时间穿越这个只存在幻想中的事情,虽然科学界普遍认为现实中不可能存在时空穿越,但是霍金却有着另一种看法,霍金认为时空穿越不是不可能,只不过这种高等级活动存在更高维度中,有可能存在第四维度,霍金指出在在第四维度存在时间的秘密,如果人类能够找到第四维度并且成功进入到第四维度,然后再找到第四维度中时间“缝隙”,就可以实现传说的时空穿越,那么霍金口中的第四维度究竟存不存在呢?

人类与其它维度的生物

以蚂蚁为例,它虽然与人类一样生存在多维宇宙中,可它只能看到二维平面,如果有人在戏耍它,它也不知道为何物;而高级的人类却能看到二维、三维,那如果有比人类更高级的生物戏耍人类,人类同样不知道为何物,只要不会危及生命,会像蚂蚁一样继续着自己的生活习惯。

于是就成了人类所说的未解之谜,地球上那么多的未知之谜,说不定就是四维或多维生物跟人类开的玩笑。

美国NASA声称他们的卫星曾观察到地球的呼吸,难道地球这样的星体就是四维生物?

首先蚂蚁就不是二维生命,人类也从未发现过什么二维空间,因为我们这个世界是一个三维的空间,这个空间当中所出现的所有生命,和人类都是一样的,其次二维空间说白了就是一个平面,这个平面有长度宽度,但却没有高度,而蚂蚁的身体再怎么小,它也是有高度和厚度的,所以说蚂蚁是二维生命的同学可以打住了。

至于说是否存在四维空间,五维空间甚至更高维的空间,这一点目前还不清楚,虽然人类的一些研究认为,宇宙的维度最多可以推到二十六维,但没有人能拿得出一丝一毫的证据,但假设说四维空间,五维空间是存在的,这些高维度空间当中也存在某种生命,这些生命可能确实如这个问题描述的那样,正在我们看不见地方俯视着我们。

如果这些生命愿意的话,它们就可以如三体中描述那样,对我们发起降维打击,而三维世界的人类在面对它们的时候,就如同一群任人宰割的蚂蚁,所以为了人类的安全着想,我个人倾向于认为更高维度的空间是不存在的。

另外还有一些专家认为,宇宙目前只是三维的,但在未来可能会出现四维,五维等,因为这些更高的维度,目前还处于蜷缩维的状态当中,等到这些蜷缩维慢慢展开的时候,人类或许就能感知到,但专家的话真的就靠谱吗,我想恐怕就只有天知道了……

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。

说到时空穿越,联想到一位着名人物。2018年3月14日,这一天是让科学界感到悲痛的日子,因为在这一天科学界损失了一个重要人物,他就是着名的物理学家、宇宙学家霍金,这位伟人在3月14日这一天永远都离开这个世界,霍金是一位比肩爱因斯坦的科学巨匠,同爱因斯坦一样,他把一生都奉献给科学事业,他在1988年发表的《时间简史》不仅成为世界最畅销的科普巨作,而且还为人类探索时间有无开端、宇宙有无边界给出了一个合理答案,当然在霍金一生中最大的贡献是改变了人类对黑洞的看法,让人类相信黑洞是一种真实存在的天体。如今巨星陨落,这是人类的一笔损失,人类会一直缅怀和纪念这位伟大的科学家,那么霍金与时空穿越又有什么关系呢?

其实我们应该对二维事物更熟悉,那就是影子,当一个物品遮挡住光线时,会在背景留下一个影子。

这就是二维事物,它们有面积,但没有厚度,没有体积。但这种影子二维事物你能够想象它是一种空间吗?在这个空间里有生物存在吗?

一个原子、质子、电子都不是二维事物,凡是我们能够认知的事物都是三维存在,它们有长宽高三个维度,尽管有的很微观,甚至无法看到,但还是三维世界的东西。

一只蚂蚁由若干亿亿个原子组成,对于原子、质子、电子来说,蚂蚁已经是一个无比的庞然大物了,这种庞大的比例比蚂蚁与人类的比例大多了。所以蚂蚁绝不是二维生物。

在刘慈欣的《三体》小说中,描述过一种四维世界,当人们进入这个世界时,一切东西暴露无疑,人的心肝五脏被透视的清清楚楚,手可以随便深入到最隐秘的核心里。这种描述虽然很奇特,但充满着矛盾。

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