如果我们进去四维空间会发生什么?
空间不分维度,分维度的只有物体
我们所在的空间,表现为三维,因为我们本身是三维的,所能感知的世界也只有三维。所谓四维、五维空间,包括更低的二维空间,或许就在我们身边,只是我们无法感知而已。
空间无维度,三维物体把空间扭曲成三维,四维物体把空间扭曲为四维……以此类推。
所以,我们无法进入四维空间,因为我们身边的空间不分维度,如果有一个四维物体,把空间扭曲成四维的话,我们也只能感知其中的三维,就如同——二维生命无法感觉到被团成一团的纸张,它依然以为那张纸是一个平面。
《三体》里,有一段进入四维空间的精彩描写,然而很遗憾,那只是小说。
我们可以通过二维来进行证实现在拿两张纸,将其假想成两个二维物体——注意,是物体。两张纸都平放在桌面上,此时它们所在的二维空间是什么样的?很简单吧?就是桌面所在的那个平面。
现在拿起其中一张纸,让它立在桌面上,以我们的视角,两张纸处于不同的平面,其中一张纸进入了“三维空间”然而是这样吗?要知道,二维可不止是平面,曲面也可以的。
如果这两张纸上都有智慧生命,他们看到的世界是什么样的?没有变化!哪怕把它们所在平面的那张纸团成一团它们依然感受不到。
那他们所在的平面又是什么样的?其实很简单,两张纸在肥皂泡里蘸一下,中间连着泡沫,大概就是那个样子。
明白了吧?我们在三维空间也是如此,或许从四维的角度,我们的空间也像是那张被团成一团的纸。只是我们感觉不到而已。
借用这张图:四维物体是这样的吗?不是!因为在四维物体重,无法切割出第四维=0的一部分,就如同我们没办法把三维物体切割出任何一篇厚度为0的一片,把它变成二维一样。
对我的回答感兴趣,可以关注我,看我其他的回答。我的“无维时空理论”目前可以逻辑自洽,也可以通过实验证伪。喜欢的咱聊聊。
如果我们进去四维空间会发生什么?
感谢邀请,这个话题很有意思,我来答下。
要讲明白这个问题,我们可以先假设一个二维世界的人进入三维世界会发生什么?
如果我们能够看得到二维世界里的人,那么我们只要轻松地在他身体周围画上一个圆形,那这个二维人就会一辈子被困在这个圈里。圈外的二维人也看不到这个被困的朋友,他们想尽办法终于打开了这个圆形。但在他们打开之前,你一使劲把这个二维人拽到了三维世界里。等二维人打开“监狱”一看,怎么可能,那个二维朋友竟然凭空消失了。
不可思议!无法解释!
我想,如果我们进入了四维空间,或者说四维空间里的人,也具有这种让我们凭空消失的能力。只因为他们比我们多一个维度。
那,我们如果来到来到四维世界,看到的会是什么样子呢?
以三维世界的正方体为例。
在二维世界中,只有正方形的概念,在三维世界,正方形变为正方体,而在四维世界中,正方体继续升级成为超正方体。它比正方体足足多了8个顶点,共有24个面。
四维世界只是比三维世界多了一个空间维度,但整个世界的样子却发生了翻天覆地的变化。
你可能会问,怎么从三维世界进入四维世界呢?
很难!但并不是不可能。
这个是什么原理呢?
我们假设二维世界是一张平面弹簧床,此时,我们放一个大质量的东西在这个弹簧床上,这个弹簧床会被压出一个极深的大坑。当这个坑足够足够大,此时,你会发现,二维世界因为压迫竟然相交了,二维动物进入了三维空间。
三维世界进入四维也是这样的。而大质量的天体扮演的正是这种角色。
而大质量的天体,如黑洞、中子星等就可以起到这种效果,因为它们会将三维世界无限的弯曲,进而发生相交。
四维的时空真的很难想象是什么样子,就像二维世界里,看到的我们一样。
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如果我们进去四维空间会发生什么?
如果我们进去四维空间会发生什么?
对于三维空间和低于我们三维空间的维度都很容易理解,因为我们可以看到它们,并且可以用图像表达出来,但对于高于我们的四维或者更高维却很难理解,毕竟我们没见过,即使在图纸上表示出来也仅仅是四维在三维空间里的一个投影而已。
从1-4维空间的三维投影表达方式,前面三个应该无需解释,但到了第四维就不好理解了。
从这个动图里可以看到,四维超体展开后除开中间的三维立方体之外还有另外7个包裹在外部的立方体,从这个上面似乎可以这样来理解,我们的三维空间是被四维空间全方位包围的,与一般意义上的包围不一样,这个无孔不入的包围,从空间到每一个原子,四维空间的智能生物体可以看一个解剖立体图一样将我们看穿,只要他们想要看到!
但我们似乎很难理解这种方式,就像二维生物在莫比斯环上没有回头却走遍了所有平面一样,三维空间里的克莱因瓶也一样,我们能理解是因为我们能看到和理解这样的表达方式!但我们能理解四维空间的表现方式吗?
如果理解了四维空间,那么我们进入四维空间后的最伟大发现就如中国历史上传说中“开天眼”一样,可以从佛祖或者上帝的角度观察这个世界,而不会被任何三维空间内的人员发现,并且四维空间应该是可以兼容三维生命的,因此即使进入了也不会有什么危险,但如果缺乏对维度的了解的话,也许您会发疯,因为看到的可能是毁三观的发现!
如果我们进去四维空间会发生什么?
这是一个非常有意思的问题,我们先从眼睛说起。
我们在三维世界中,遇见的一切物体,不论是薄薄的纸张,还是立体的建筑。它们的光线,最终都会投射到我们的视网膜上——一张二维的膜。而我们每只眼睛所看到的图像,也都是二维的。(虽然之后会通过双眼视差来恢复,但基本还是二维的,因为你看不到背面)
这其实就是投影。我们再看看「二维的生物」如何看世界——它们的视网膜是一维的。可以论证,四维的生物,如果看世界,它们所看到的画面,是三维的。一个盒子,可以同时看到里面和外面,对于四维生物来说,无所谓三维的内外。
但是,我们进入四维空间之后,并不会得到这个超能力。就如二维的纸从桌上拿起来之后,也不会变成三维的物质一样。我们进入四维空间之后,看到的仍然是二维的画面。接触到的,仍然是三维的物体。只是有一些奇怪的地方:
比如,有的东西会以奇怪的形式相交:
这是我几年前绘制的四维球体(在三维上的投影)。注意看上下两处,其实是自我相交了的。但在实际上,它并没有自我相交,这只是视觉上的幻象。
而从物理上来说,如果高斯定理始终成立的话,那在四维空间中,库仑力、磁力、引力,都会衰减的非常快。以至于以我们现在的原子排布,只要进入四维空间,就会立刻瓦解。
从前面的分析出发,你还能推理出四维空间看起来会是什么样的?
如果我们进去四维空间会发生什么?
身处三维空间的我们,其实是不可能想象或者画出四维空间的。
就像题主说的,一维是一条线,二维是一个面,三维就是一个立方体,还有零维的点。但关于四维空间,尽管我们可以用一定的数学语言描述,但真正的四维空间什么样,我们是没法用其他语言描述的,甚至不可想象。
注意,这里值得说明的是,四维空间是纯粹上的四个空间维度,这和爱因斯坦描述的四维时空(三个空间维度和一个时间维度)有本质上的差别的。上图呈现的四维空间,其实只是四维空间的“超立方体”在三维空间的投影,从这个投影我们能了解到一些关于四维空间的信息,但就像我上面说的一样,真正的四维空间对于身处三维的我们永远无法画出。
来自四维空间神奇的东西。克莱因瓶是一种无定向性的拓扑平面,它没有“内部”和“外部”之分。在三维空间里,它呈现出来的就是瓶颈和瓶身相交,但在四维空间里的,瓶颈和瓶身却不是相交的。
相似的性质在莫比乌斯带上也略见一二。
我们进入四维空间会发生什么?理论上,我们就处在四维空间里,就像蚂蚁也处在三维空间一样,但它感知的世界只是二维空间,同样我们感知的世界的却只是三维的。
真正能感知四维空间的生物,它能自由穿梭于三维空间,就像我们人一样不是活在一张纸里。
我们认为的三维世界里的没有一点缝隙的铜墙铁壁,对于这些感知四维空间存在的生物而言,这铜墙铁壁,到处是通往外面的世界。三维意义上的监狱失去了存在的意义,而人类对此确实束手无策。
我们人类如果真的能进入并感知这样的空间,对于三维世界的生物而言,它们看到的人类,可以说和神仙无疑了。
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说实话这个问题很难回答,因为目前是否存在真正的四维空间都难以定论。
什么是四维空间?所谓四维中的维指的是维度,如果简单的来讲就是通过一点能否做出四条相互垂直的直线。
空间在这里就很好明白了,但是注意一定要把四维时空和四维空间区分开来。通常我们是如何表述四维空间呢?在数学中我们通常用投影的方式将四维空间表述出来。
在前面的回答中我曾说过,数学中研究高维是很有意义的,它不必对物理负责,可以随便突破维度,但是物理必须则不可以,所以关于四维空间的存在与否还是个问题。
进去四维空间会发生什么?假设就算有四维空间,病并且通过一切方法进入了。但是如果一个人在四维空间生活,理论上他能观察到的东西我们想象不出来,因为想象是用脑子中原有因素搭建新事物的过程。
或者我们可以用类比,四维空间看三维空间,应该能同时看到你的前后左右,里里外外,通通透透。
意味什么呢?有可能在四维空间中即使是封闭得最严密的保险柜,你依然可以从一个“侧面”看见里面的全部内容。 甚至能看到螺丝钉。或者你拥有了玄幻小说中的“内视”能力,可以清楚的看到自己的肌肉、骨骼,以及血管里面流动着的血液,就好像你自己被解剖了一样。
总之,这一切都是猜测,根本不具有说服力。但是开开脑洞也不是不可以,你是怎么想的呢?
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