四維空間這個詞對於大多數人來說都不陌生,依稀記得郭敬明的筆名就是第四維,可絕大多數人並不知道什麼是四維空間,甚至還有很多人認爲四維空間就是時間,今天正義君就帶大家詳細瞭解一下四維空間究竟是什麼?

四維空間和時間

首先四維空間只是一個空間概念,是作爲一維二維三維空間的延伸,後面當然還有五維六維空間,目前根據超弦理論,認爲宇宙是十一維的,所以最高會有十一維空間。而空間是嵌套在一起的,你在一張紙上畫一個小人,它就生活在二維空間。可這張紙還是在我們所處的三維空間中,所以維度空間並不是單獨存在的,而時間是存在於所有空間中的,所以四維空間並不具備特殊性,它和時間並沒有特殊的關係。

如何理解四維空間

正如你在紙上畫的二維小人很難理解三維世界裏的你,人類作爲三維生物也很難理解四維空間。我們通過想象製造一個四維超級立方體來理解四維空間。

現在你拿出一張紙,在紙上畫一個點,這個點就是零維的。接着在這個點上畫一條直線,這條直線就是一維的,就是我們常見的數軸。然後垂直於這條直線再畫一條直線,這就是平面直角座標系,它就是二維的。最後添加一條假想的垂直於這兩條直線的虛線,就是我們的直角座標系。

這樣從零維到三維的過程,我們不難得出只需要我們垂直於三維座標系的三條邊畫出一條直線,我們就能得到四維座標系。但是這張紙上實在無從下筆,我們取個巧,把三維的直角座標系剪下來放在另一張紙上。在另一張紙上來畫出四維座標系

現在我們可以來畫四維超立方體了,先在之前的三維座標系中畫出立方體,然後垂直於每個立方體的點畫出直線,然後將這些點連接起來再畫出一個立方體,這樣我們就得到了一個四維超級立方體。

觀察這個四維超級立方體我們可以得到一些關於四維的概念,比如說三維中看似固定的方向在四維中可能是彎曲的,三維空間在四維空間中也是可以重疊的,正如你現在手中的兩張紙可以以任何角度堆放在一起,對於四維空間來說,三維空間也是可以以任何角度堆疊在一起的。我們用UFO這個超自然現象來舉例子,UFO可以瞬間移動,如果UFO從A點進入四維空間,再從B點回歸三維空間,那對於三維空間中的人來說,UFO就是從A點瞬間移動到了B點。當然如果UFO從A點進入四維空間就回家了,我們看到的就是UFO消失了。

還有就是UFO有各種各樣的形態,如果你現在手裏有一個立方體比如魔方,你用它穿過一張紙,在這個魔方穿過這張紙的過程中,這張紙上的二維生物就會看到魔方的各種形態,如果是用尖角扎開紙,那一開始是三角形,然後隨着穿過的體積增加,形狀開始變化,二維生物只能看到三維物體在二維空間的投影,也就是接觸的那一部分,同理,三維空間中的我們也只能看到四維物體的投影。我們看到UFO的不同形態,就是四維物體的UFO穿過我們的三維空間過程中的投影。

多維空間不僅僅是理論研究需要,更重要的是它可能是星際旅行的基礎,宇宙太龐大了,而且還時刻處於膨脹的狀態,面對動輒天文數字的行程,人類實在無能爲力。如果我們能掌握進入多維空間,那麼就可以通過“瞬間移動”的方式來探索宇宙。

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