“我們曾經(jīng)仰望浩瀚的星空,思考自身的存在,?!?/strong>
——《星際穿越》
今天我們來聊聊維度,。
大家有沒想過,,我們所處的宇宙,其實(shí)是一個多維宇宙,。
但可惜的是人類僅僅只是三維生物,。
所以在我們的認(rèn)知中,世界是以三維的形式呈現(xiàn)的——一個只能用長,、寬,、高來測量實(shí)體的世界。
三維世界中,,一個空間只存在三條相互垂直的線x,,y,z
而在四維空間中,,卻存在著四條可以相互垂直的線x,,y,z,,t
三維世界中,一個空間只存在三條相互垂直的線x,,y,,z,而在四維空間中,,卻存在著四條可以相互垂直的線x,,y,z,,t
而在四維,,甚至更高維度生物眼中,除了長,、寬,、高之外,時間也有可能是具象的,。
就跟《星際穿越》中所描述的一樣,,時間對于它們來說可能就是一座山,可以爬上爬下,。
在物理的四維時空中,時間是除長,、寬,、高以外的第四個維度。
而在數(shù)學(xué)的四維空間中,,第四個維度是未知的,,可能是時間,也可能不是,。
不管是哪個維度的實(shí)體,,其實(shí)都有可能被我們所觀察到,那當(dāng)我們(三維生物)看到四維的物體時,,眼前會是怎樣的畫面呢,?
首先,我們先來理解一下維度。
一個點(diǎn),,因?yàn)闆]有方向,,沒有大小,所以它是零維的,。
但要是空間如果同時出現(xiàn)了兩個點(diǎn),這時候它們就有了固定的指向,,從點(diǎn)A到點(diǎn)B是有距離(也就是長度)的,。
長度作為維度,就使得線成為了一維物,。
兩線確定一個面,,此時,,面不僅有了長度,,還有了寬度,所有它是二維的,。
但不管在一個面上,,是畫個人還是畫坨屎,,它都只存在于平面上,沒有厚度,,一旦賦予了它厚度,,它就變得立體起來。
長度,、寬度,、厚度,構(gòu)成了我們所在的三維世界,。
在藝術(shù)家 M.C Escher 的畫中,,二維的蜥蜴正試圖變?yōu)槿S實(shí)體,,逃出畫面
目前為止,從零維到三維的世界,我們都很好理解,,因?yàn)楦呔S生物能全面的,、完整的觀察到低維世界。
人類甚至不能在一個空間內(nèi)對同等維度的物體進(jìn)行完整觀察,,這就是為什么我們并不能透視,,看不到墻壁背后的東西。
但接下來的四維可能就有些抽象了,。
我們只有三維認(rèn)知,而沒有對更高維度的直覺,。
所以四維物體呈現(xiàn)在我們眼前時,,不管我們怎么看,,對它的認(rèn)識也只能是三維的,,如果想要直觀全面的看到它,,甚至只能通過二維的圖像,。
而如果我們想要看到它的每個面,、每個角,、每個點(diǎn),,只能不停的變化它的角度,,也就是說一次只能看到這個高緯度物體的一部分,。
四維物體的三維世界中的橫切呈現(xiàn)
試想一下二維世界的生物如何看到三維世界物體,可能對理解會有些幫助,。
假設(shè)一個紙片人,,想看看人類世界(三維世界)的球體長什么樣,,它眼里出現(xiàn)的畫面是什么樣的呢,?
當(dāng)然是球體的截面,。
三維物體在二維生物眼里,只是一個截面,。
紙片人通過橫切面展示法看到的球體,會是一條從短變長,再從長變短的線
對,,這個時候,,限制我們想象的不是貧窮,,而是維度。,。,。在四維空間向量中,第四個維度(有可能任何無法我們目前無法測量的東西,,你要說是一種意識也不是不可以)是未知的,,所以四維物體哪怕一個面一個面被展示在我們眼前,,仍然很抽象。
四維超立方體球形投影后的模樣
不過,,要是我們把第四個維度假設(shè)為我們熟悉的時間,,也就是物理四維時空,,就比較好觀察了,。
如果說,我們把一個人的靜止?fàn)顟B(tài),,看做是是三維世界里的一個物體,。
那加上時間這第四個向量,它就變?yōu)榱怂木S生物,,把它被逐步呈現(xiàn),,我們看到的四維萌妹就會是這個樣子。
當(dāng)然,,當(dāng)我們想要以上帝視角去看,,甚至去想象這個不停變換的四維萌妹,,在靜止?fàn)顟B(tài)的全貌是什么樣子時,。,。,。
你能想象一個個體在3歲時,,同時也是70歲嗎,?它能長什么鬼樣兒?
emmmm,,是不是大腦一片空白,?
我是誰,我在哪兒,,我在干什么,,忽然一下子就哲♂學(xué)了呢
在偌大的宇宙里,人類是如此的渺小,,很多現(xiàn)象我們沒有辦法解釋,甚至沒有辦法想象,。
也許整個銀河系,也不過是外星人手里的一顆棋子罷了,。,。。
但這并不表示未知不存在,別忘了我們還有科學(xué),、科技,,通過它們我們正在離未知越來越近。
剛剛修繕完成的布達(dá)拉宮金頂群在藍(lán)天白云下熠熠生輝,七座金頂之上,,鎏金寶瓶與紅色經(jīng)幢交相輝映,,昭示著藏式宮殿群最璀璨莊嚴(yán)的所在