科普:一维到十维空间

张凯 短文分享>百科全书 2018-10-8 23:20 3604字 54 1 字号: | |

零维  

我们先从一个点开始讲起。这个点没有大小、没有维度。它只是被想象出来的、作为标志一个位置的点,它什么也没有,空间、时间通通不存在。这就是零维度。


一维空间  

零维已经存在了一个点,我们再画一个点,两点之间连一条线。当当当!一维空间就这样诞生了!我们创造了空间!  

一维空间只有长度,没有宽度和深度。  


二维空间  

我们拥有了一条线,也就是拥有了一维空间。如何升级到二维呢?很简单,再画一条线,穿过原先的这条线,于是就有了二维空间,二维空间里的物体有宽度和长度,但是没有深度。  

在纸上画一个长方形,长方形内部就是一个二维空间。  

为了方便后面理解更高维度的空间,我们用两条相交的线段来表示二维空间。  

现在我们来想象一下二维世界里的生物。因为二维空间没有深度(也可以理解成厚度),只有长度与宽度,我们就可以将它理解成“纸片人”,就如同是扑克牌K.Q.J里的画像。  

因为维度的局限,二维生物只能看到二维的形状。如果让它去看一个三维的球体,那么它只能看到的是这个球体的截面,也就是一个圆。  


三维空间  

一维数轴,二维平面,三维立体,这是我们初中学的常识。而人类是三维生物,活在四维空间里。  

三维空间有长度、宽度与高度。  

假设我们有一张报纸,上面有一只蚂蚁,我们姑且把蚂蚁君看作是“二维生物”。我们做二维的纸面上移动,如果要让他从纸的一边爬到另一边,则蚂蚁君需要走过整个纸张。  

但是如果我们把这张纸卷起来呢?成为一个圆柱,一个三维的物体。这时蚂蚁君只需要走过接缝的位置,就到达了目的地。(对了!这就是传说中的虫洞)换句话说,把二维空间弯曲,就得到了三维空间。  

蚂蚁从A点消失,B点出现:卷曲产生新的维度!  

好了,下面开始进入烧脑阶段。  


四维空间  

四维比三维多一维,它就是时间!  

想象一下,左边有一个1分钟之前的我,右边则是现在我,将这“两个我”看成两个点,穿过他们连线,它就是四维空间里的线。于是,四维空间出现了!  

如同上文提到的,二维生物只能看到三维物体的截面一样,我们作为三维生物,也只能看到四维空间的截面。所以我们看不到过去,看不到未来,只能看到此时此刻的世界。  

然而,四维生物可以看到未来,但是无法改变未来。如同《大话西游3》,紫霞通过月光宝盒看到了结局,但是却无法改变结局。  

也有人形象的比喻:一维空间是植物,它看不到蚂蚁;二维空间是蚂蚁,它看不到人类;三维空间是人类,人看不到鬼;四维空间是鬼,鬼能看到人,但无法变回人去改变过去和未来。  


五维空间  

首先我们要明确一点,低维度生物不能意识到高维度空间发生的事情。我们从出生到现在,都感觉自己在同一个空间里。我们常说“随着时间的推移”,其实就是沿着时间线向前,这条时间线就是四维空间里的那条线,换句话说,三维的我们沿着四维空间里的时间线向前走。  

假如我们是四维空间生物,我们就可以看到过去、现在、将来各个时段的我们自己。但是,时间线只有一条。现在,在四维这条时间线的基础上,我再加一条时间线和这条时间线交叉,五维空间就出现了!  

比如说:你从出生,然后读初中,到大学毕业参加工作,现在是一名经理,那么四维空间里你只能看到出生到成为经理的这条时间线上的你。  

但是,假设你初中毕业去学烹饪,现在是一名厨师。那么这就是另一条时间线上的你。  

在五维空间中,你可以看到成为经理的你,也可以看到成为厨师的你。也就是说,五维空间,你可以看到你不同选择下,未来的不同分支。  

五维生物看到的是四维空间上发生的所有事情,看到了一个人的所有选择、以及这些所带来的所有结果。所以可以沿着四维移动,改变四维的选择,让它向着想要的结果行进。但必须得等待这个行进的过程,无法直接到达结果。  


六维空间  

如果说四维空间是三维加时间,现在四到六维度里,多出来的维度就是一到三维的时间;四维里时间是一维的;五维里时间是二维的;六维里时间是三维的。  

还是拿“经理的你”和“厨师的你”举例子:厨师的你感觉日子很艰辛,每天油烟呛人,你想成为经理,安安静静在办公室里坐着。怎么办?  

在五维空间中,你可以穿越到你初中毕业的时候,告诉以前的你,一定要继续读书,上高中,考大学,做白领。不过这很费力,而且风险很大,初中毕业的你需要作出不同的选择,每一种选择都会产生一个新的时间线,一个不同版本的未来。  

还记得二维空间中蚂蚁君和报纸么?弯曲一个空间产生一个新的维度。现在,我们直接把五维空间弯曲,产生六维空间。  

在五维空间任何一个改变都可能带来无数新的结果,你无法确保你回到过去所做的改变能够朝着你的理想的结果前进,因为五维空间的改变需要时间的等待。但是在六维空间,你不用等待时间流逝,你可以直接到达结果。  

你回到“初中到你”,直接选择“经理的你”这条时间线,然后成为“经理的你”。  


七维空间  

还是那个例子,前面提到两个时间线:经理与厨师。初中毕业的你,不可能只有这两种选择,而是近乎无限。怎么解释,你的每一个决定都在塑造出一个特有的你。你可以成为任何一种你。概括地说,初中毕业的你是一个起点,所有的时间线都从这个点向外辐射,数量是无穷大,那么最后,七维空间里的一个点,里面包含着“初中毕业的你”开始的无限种可能。  

那如果你小学毕业的时候就作出不同的选择呢?每一个选择又会塑造一个不同的你;那么以“小学毕业的你”为开端,就会产生另一个包含着无限时间线的点。将这两点连成一条线,就是七维空间。  


八维空间  

还记得文章开始时提到的一维的线么?我们把另外一条线穿过它,就变成了二维空间。同样的道理,我们来给七维空间升级。  

还是那个“你”。我们又找到了两个点,一个是由“大学毕业的你”为开端产生的七维无限点,另一个是由“50岁的你”为开端产生的无限点。将这两点连线,与上文中那条连接“初中毕业的你无限点和“小学毕业的你”无限点的这条线相交。我们就得到了八维空间!  


九维空间  

讲到这里,你其实可以想象出九维空间是什么样了。我们把八维空间理解成那张报纸,平平的。这时蚂蚁君又出现了,不过它已经进化成八维空间生物了,给它一样的任务,要他横跨整个报纸去目的地,怎么办?将报纸再一次卷起来,虫洞又出现了。蚂蚁君顺利穿过虫洞出现在目的地。也就是说,将八维空间继续卷曲,我们就得到了九维空间!  


十维空间  

回顾上文,从零维到四维,我们经历了点、线、面、体这个升级流程。然后四维空间又可以看做一点,充满着三维空间中所有可能性的连线,这个连线就是时间。  

从四维到八维,我们又经历了点、线、面、体的升级流程。八维的点,充满着七维空间中所有可能性的连线。  

八维空间继续升级。还是那个“你”,以八维空间的点为起始,我们必须想出所有的可能,每一种可能都与八维的这个点相连,最后,我们得到十维空间里的一个点,充满着九维空间中所有可能性的连线。  

还能再升级么?不能了,在十维空间中,我们找不到任何一个空间可以在划出一个点,因为,十维空间就是一个点!  

它包含着所有的宇宙、所有的可能性、所有的时间线、所有的所有...........


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    超乎想象

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