“我們?cè)?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(lái)聊聊維度,。
大家有沒(méi)想過(guò),,我們所處的宇宙,其實(shí)是一個(gè)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(gè)只能用長(zhǎng),、寬,、高來(lái)測(cè)量實(shí)體的世界。
三維世界中,,一個(gè)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(gè)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(zhǎng),、寬,、高之外,時(shí)間也有可能是具象的,。
就跟《星際穿越》中所描述的一樣,,時(shí)間對(duì)于它們來(lái)說(shuō)可能就是一座山,可以爬上爬下,。
在物理的四維時(shí)空中,時(shí)間是除長(zhǎng),、寬,、高以外的第四個(gè)維度。
而在數(shù)學(xué)的四維空間中,,第四個(gè)維度是未知的,,可能是時(shí)間,也可能不是,。
不管是哪個(gè)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(shí),,眼前會(huì)是怎樣的畫面呢,?
首先,我們先來(lái)理解一下維度,。
一個(gè)點(diǎn),,因?yàn)闆](méi)有方向,沒(méi)有大小,,所以它是零維的,。
但要是空間如果同時(shí)出現(xiàn)了兩個(gè)點(diǎn),,這時(shí)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(zhǎng)度)的。
長(zhǎng)度作為維度,,就使得線成為了一維物,。
兩線確定一個(gè)面,,此時(shí),,面不僅有了長(zhǎng)度,還有了寬度,,所有它是二維的,。
但不管在一個(gè)面上,,是畫個(gè)人還是畫坨屎,,它都只存在于平面上,,沒(méi)有厚度,,一旦賦予了它厚度,它就變得立體起來(lái),。
長(zhǎng)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(gè)空間內(nèi)對(duì)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(lái)的四維可能就有些抽象了。
我們只有三維認(rèn)知,而沒(méi)有對(duì)更高維度的直覺(jué),。
所以四維物體呈現(xiàn)在我們眼前時(shí),,不管我們?cè)趺纯矗瑢?duì)它的認(rèn)識(shí)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(guò)二維的圖像,。
而如果我們想要看到它的每個(gè)面、每個(gè)角,、每個(gè)點(diǎn),,只能不停的變化它的角度,也就是說(shuō)一次只能看到這個(gè)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(duì)理解會(huì)有些幫助。
假設(shè)一個(gè)紙片人,,想看看人類世界(三維世界)的球體長(zhǎng)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(gè)截面。
紙片人通過(guò)橫切面展示法看到的球體,會(huì)是一條從短變長(zhǎng),,再?gòu)拈L(zhǎng)變短的線
對(duì),,這個(gè)時(shí)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(gè)維度(有可能任何無(wú)法我們目前無(wú)法測(cè)量的東西,你要說(shuō)是一種意識(shí)也不是不可以)是未知的,,所以四維物體哪怕一個(gè)面一個(gè)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(guò),,要是我們把第四個(gè)維度假設(shè)為我們熟悉的時(shí)間,,也就是物理四維時(shí)空,就比較好觀察了,。
如果說(shuō),,我們把一個(gè)人的靜止?fàn)顟B(tài),看做是是三維世界里的一個(gè)物體,。
那加上時(shí)間這第四個(gè)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(huì)是這個(gè)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(gè)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(shí)。,。,。
你能想象一個(gè)個(gè)體在3歲時(shí),同時(shí)也是70歲嗎,?它能長(zhǎng)什么鬼樣兒,?
emmmm,是不是大腦一片空白,?
我是誰(shuí),,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(méi)有辦法解釋,,甚至沒(méi)有辦法想象。
也許整個(gè)銀河系,,也不過(guò)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(guò)它們我們正在離未知越來(lái)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