前言人类对世界的认识|德国数学家证明4维空间真实存在,进入4维空间后人会变成啥?( 二 )


但是由于在宇宙中所有物体本身都会有一个自带的初速度 , 在这个速度的作用下 , 轻的物体不会直接掉落到重物之上 , 而是会围绕着重物旋转 , 一圈又一圈后 , 直到初速度被消耗光了 , 才会掉落到重物之上 。
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爱因斯坦和空间扭曲
这个空间的扭曲 , 是我们可以在太空中观测到的 , 最常见的就是地球围绕太阳转 , 不然无法解释这种现象 , 太阳毕竟没有用绳子牵住地球将它甩得转起来 , 在物理的世界中 , 任何现象都必然会有其原因 。
爱因斯坦的相对论证明了空间的扭曲 , 也证明的黎曼几何的正确性 , 所以我们可以根据数学进行推论 , 这个世界很有可能是存在第四个纬度的 。
但问题是 , 人类作为三维生物 , 我们无法观测和感受到四维空间的存在 , 甚至我们都无法真正想象到四维空间是什么样子的 。 一个点上有四根线相互垂直的空间 , 就是四维空间 , 拿出我们的三维坐标图 , 相信大家想破脑子也想不出如何画出第四根相互垂直的线 。
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三维坐标系如何认识四维空间
在著名科幻小说《三体》中 , 就曾描述过四维空间的存在 , 乘坐飞船逃离地球的人类 , 正是借助四维空间的力量 , 进入到坚不可摧的三体水滴探测器 , 从内部将其破坏 。
由此可见 , 四维空间相比于三维空间最大的区别 , 其实就是没有内外之分 。 但是我们是无法想象出一个没有内外之分的世界长什么样的 , 人类的想象其实都是基于现实发散思维的 , 现实中完全不存在的东西 , 也就难以进行描绘 。
因此要想认识四维空间 , 我们必须借助一点工具——二维空间 。 如果让大家想象二维空间肯定很简单 , 因为我们都曾亲眼见到过二维空间——一幅画 。
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三维生物看二维画
首先假设我们是一个二维生物 , 那么这个世界中的我们将会失去身高 , 只有长和宽 , 二维空间生物能够看到的永远只有长短不一的线 , 因为我们不能看到三维空间的高度 。
作为一个二维生物 , 我们的食物很可能是一些比较短的线或者点 , 将食物吃进肚子后 , 三维世界中的人可以看到食物如何进入到二维生物的肚子中 , 甚至能直接看穿二维生物的肚子 , 可以直接从第三个纬度中取出肚子里的食物 。
如果三维空间的物体穿越二维空间 , 比如用一支笔插进画中 。 在二维世界中的我们将会看到一个点在世界中凭空出现 , 然后这个点渐渐扩张成线段 , 而且线段的长度越来越长 , 最后这个线段将会永久留在二维世界中 。
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二维线段
更为神奇的是 , 这个线段在不同的位置观测会显示出不一样的长度 , 这应该是不可能的事情 , 因为在二维世界中每一个线段的长度都是守恒的 , 它只能被分解折断 , 但不会凭空出现也不会时长时短 。
将二维世界的现象类比到三维世界中 , 我们就可以大概知道四维物体出现在三维世界会怎么样了 , 进而能够更好的认识和理解四维空间 。
首先四维空间肯定可以看到我们身体内部的食物 , 透过第四个纬度 , 我们将会失去内外 , 就像有一条拉链将我们打开了一样 。
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人体透析
其次 , 四维物体无法全部进入到三维空间中 , 它只能将物体的一部分投影到三维空间中 , 所以我们可以观测到的就是有一个物体在空间中凭空出现 , 并且时大时小 , 而且从不同角度看这个物体都可以得到一个不一样的结果 。