來，閱讀前和我一起想象下不同維度的空間：
閉上眼睛, 假想自己在二維平面里，此時(shí)你只能向前、向后、向左、向右。
你不甘心，輕輕一躍跳到了三維空間。此時(shí)你周圍的物體開始有了體積，你的手腳可以上下擺動(dòng)。你還是不甘心，再縱身一躍你來到了第四維空間。這時(shí)，你面對(duì)的是一個(gè)無法用任何詞句形容的世界，在這里，你知道的方向已經(jīng)沒有了概念。這就是第四維空間。
最近有關(guān)這個(gè)空間的兩個(gè)研究揭開了一點(diǎn)點(diǎn)新的面紗。
其實(shí)，第四維空間就在我們周圍，只不過是隱藏在我們所看到的世界之外。
正如我們所熟知的第三維度空間，物體會(huì)在第二維度空間里留下投影，通過研究留下的投影，我們可以推算得出一些關(guān)于這個(gè)三維度物體的參數(shù)信息。
同理，只要我們找到第四維空間在3D世界里留下的“痕跡”，就能得出關(guān)于第四維空間的更多信息。這些痕跡是通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)出的。理論上只能在第四維度空間里被觀測(cè)到，即量子霍爾效應(yīng)，英文簡(jiǎn)稱4D QHE。
近日，《自然》雜志刊發(fā)了兩篇文章相關(guān)研究論文，揭示了4D空間的小秘密，即由多維度獨(dú)立空間所組成。
兩篇論文運(yùn)用了不同方法探索第四維空間的存在，都是去尋找這個(gè)4D QHE。這個(gè)效應(yīng)是普通二維導(dǎo)體在超高磁場(chǎng)和絕對(duì)零度下所產(chǎn)生的特性。
根據(jù)報(bào)道：第一個(gè)實(shí)驗(yàn)是利用活躍狀態(tài)下的銣原子，這些原子在每個(gè)維度上都進(jìn)行了特殊編碼。將其置于兩個(gè)維度之下的激光器時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生一種二維量子“電荷泵”，它們便具有像電荷一樣的物理特性（雖然它們本身不帶電）。
通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，原子的特殊移動(dòng)被描述為與4D量子霍爾效應(yīng)相關(guān)。
另一個(gè)實(shí)驗(yàn)是使用了一塊經(jīng)過特殊處理玻璃制成的盒子。玻璃里有著精心雕刻出來的連續(xù)光通道，當(dāng)搖動(dòng)盒子時(shí)，從一端射進(jìn)的光子產(chǎn)生了帶電粒子特性。
當(dāng)光子在通道里“跳躍”而不是連貫的穿過光通道時(shí)，這種現(xiàn)象也表明與4D QHE相關(guān)。
盡管以上兩項(xiàng)個(gè)實(shí)驗(yàn)都不是在真正的第四維度系統(tǒng)中進(jìn)行的，但讓科學(xué)家們以新的方式展現(xiàn)了可能發(fā)生在我們看不到的第四維度空間里的現(xiàn)象。
負(fù)責(zé)這兩個(gè)研究項(xiàng)目的物理學(xué)家們不僅僅在試圖解決一個(gè)有趣的科學(xué)難題，他們也希望盡可能地?cái)U(kuò)展我們的視野和知識(shí)技術(shù)疆土。
他們認(rèn)為，即使我們不能真正體驗(yàn)到第四維空間，但是，向靠近真相的道路上邁進(jìn)了一小步，并且為開展進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)提供了很多寶貴經(jīng)驗(yàn)。
“或許我們能在更高維度空間里找到新的物理法則，然后利用其物理特性來設(shè)計(jì)出一些能在低維度應(yīng)用的特殊裝置。”
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