我們生活在三維空間里(或者四維時(shí)空里),很多人想知道有沒有更高維度的空間呢,比如說四維空間?
在很多科幻小說里,會(huì)出現(xiàn)四維空間的相關(guān)故事情節(jié),但沒有相關(guān)的科學(xué)依據(jù),只是為故事情節(jié)服務(wù)的。
那么四維空間到底是什么樣子的呢?
從數(shù)學(xué)上來描述,很簡(jiǎn)單,就是一個(gè)點(diǎn)上有四條相互垂直的線組成的空間,就叫四維空間。
這個(gè)定義簡(jiǎn)單是簡(jiǎn)單,但理解起來就很抽象了。
我們的傳統(tǒng)認(rèn)知是這樣的,一個(gè)點(diǎn)只能有三條相互垂直的線,不可能有第四條線。另外一條線,或者說另外一個(gè)維度在哪里呢?
四維空間,還有更高的高維空間,都太抽象了,也很難去檢驗(yàn)是否真的存在。
那么,如果真的存在四維空間,它有什么特點(diǎn)呢?與三維空間有什么區(qū)別?
首先,由于多出了一個(gè)維度,四維空間勢(shì)必會(huì)比三維空間更具有包容性,能裝下更多的東西,說白了就是“四維空間比三維空間更大”!
再者,四維空間里,從一個(gè)地方到達(dá)另一個(gè)地方,會(huì)有更多的選擇。更直白地說,與三維空間相比,會(huì)多出無數(shù)種選擇。如果一個(gè)人在四維空間里行走,可以突然在某地消失,然后瞬間出現(xiàn)在另一個(gè)地方。
第三,在四維空間里,可以輕松地將三維空間折疊,實(shí)現(xiàn)瞬間移動(dòng)。就像三維空間可以折疊一張二維的紙,讓紙上的兩個(gè)點(diǎn)重合一樣。
不過,以上所有對(duì)四維空間的描述都只是想象和推論,根本無法證實(shí),更多的特點(diǎn)需要大家去腦補(bǔ)。
對(duì)于四維空間,還有一種叫做“超立方體”的描述,超立方體的每一個(gè)面,都相當(dāng)于三維空間。用數(shù)學(xué)概念理解就是:點(diǎn)成線,線成面,面成體,而體成超立方體。
除了四維空間,科學(xué)家們還提出了更高的維度概念。而目前幾乎所有的前沿物理理論,都是建立在高維空間基礎(chǔ)上提出來的,比如說弦理論以及引申出來的M理論,超弦理論等,涉及到多達(dá)十個(gè)維度甚至更多的維度。
不過弦理論更多的只是復(fù)雜的數(shù)學(xué)描述,晦澀難懂,而且很難在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行驗(yàn)證。
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),在更高的維度空間里,大自然法則很容易達(dá)成統(tǒng)一,這對(duì)于追求宇宙至理的科學(xué)家們來講是一種動(dòng)力,因?yàn)榭茖W(xué)家們追求的就是簡(jiǎn)潔簡(jiǎn)單的理論,他們認(rèn)為大自然法則也應(yīng)該是簡(jiǎn)潔的。
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