为什么人类无法画出四维空间?

沈伟鹏


人类无法“画出”四维空间?我觉得说画的话应该是可以的。就像我们在纸上画三维空间一样,虽然只算是三维空间的投影。但是我们看见了是可以理解的。如果说我们无法画出四维空间,倒不如说是我们无法认识理解四维空间。无法直观的想象出四维空间,毕竟我们没有见到过四维空间。就像让一个天生的盲人来描述色彩一样。

甚至我们都不确定四维空间是否存在,从这个方向来看让我们画出四维空间比一个盲人去描绘色彩更难。

但是,我们思维发散一下,如果我们人类生物全部都是天生的盲人,在我们的意识中这个世界是否也是没有色彩的(毕竟从来没有人见过色彩也就不会有色彩的概念)。所以我们认知到什么首先是我们自身的感官接收到了什么信息,然后才推测更高更深入的相关信息。

所以画不出四维空间,是否只是我们缺乏感受第四维的感官(如果有那个不被我们感受到的维度的话)。


宇宙狂想


人类永远也无法画出真正四维空间的状况。因为在我们这个宇宙,人类从未见过也不可能见到四维空间。

目前维度解释认为,四维空间是由无数三维空间组成,假定这个描述是正确的,谁有能耐画出无数个三维空间?

我们是在三维宇宙是无法真正理解四维空间的,一切企图描绘出四维空间的努力都只能是凭自己的理解和想象,即使得到很多人认可,认为画得再"像",谁又能证明其真正"像"呢?

这就是所谓四维空间模型

就像很多人不断地提出这样的问题:飞碟是用什么动力飞行呢,是怎样克服地球重力的呢?时空通讯过去回答过不少类似问题,我认为这是一个伪命题。

因为除了传说和谎言,或者幻觉,科学界没有认定过一例真正的"飞碟"事件,这个"飞碟"本来就是一些人臆想臆造的事情,怎么能够去分析研究其动力原理呢?只有愚蠢的人和神棍才会去研究这种虚无的东西。你能理解这种所谓的四维空间模型吗?

人们从数学角度上对0维到N维空间进行建模,认为0维就是一个点,这点没有体积;一维就是一根线,由无数个0维组成,只有长度而没有宽和高;三维就是具有长宽高的立体事物,由无数个二维组成,就是我们的世界;四维就是无数个三维组成等等。这种描述也只有认同的人多少,并不能证明描述的正确。

时空通讯并不否认这异度空间的存在,就像不否认外星文明可能存在一样。时空通讯甚至认同宇宙大爆炸之前的奇点就是超时空的东西,或许是个0维事物,所以人类永远无法解释。时空通讯只是反对随意的编造和谎言,反对大言不惭胡言乱语。事实上现在的弦理论认为我们的宇宙有11个维度,只是由于其他维度在宇宙发展中都卷曲了,到了很小很小的存在,人类发现不了它们。时空通讯对于这些新理论并不排斥。

也有人把四维空间描述成莫比乌斯环和克莱因瓶

但时空通讯认为,人类就是三维世界的东西,就是生活在三维世界,三维世界的人类永远对不同维度的事物只能猜想,无法进入和证实,我们不同维度的物质无法完整穿越时空,特别是生物无法在不同维度生存。

除非物质性质发生了改变,比如黑洞在强大的时空曲率下,将物质压缩到极致,压缩到人类无法了解的地步,就穿越了时空,成了奇点。这个时候人类或者各种三维世界的生物还能活着去感知吗?所以人类永远无法真正的描绘出四维世界的真实状况,也永远无法真正感知超时空的东西。

这就是时空通讯的观点,欢迎理性讨论点评和发表高见。如喜欢本文,欢迎转发转载和收藏,但须注明出处,尊重作者原创版权。感谢粉丝朋友的关注支持和理解。


时空通讯


人类无法画出四维空间这种说法有点片面,因为四维空间大部分人肯定是无法理解的,但不排除有人会理解。我们目前认为的四维空间是我们生存的三维空间+时间,我们用肉眼是无法直接观测四维空间的,那么,就算能画出四维空间也是看不到的。有种描绘空间维度的假想,假设一张纸上存在着一种二维的生物,它只能在二维的平面内运动,用一个框将其框住,它将无法逃脱,也不能选择从上方逃脱,因为它不能想象并描述出真实的三维空间,因为它无法进入三维空间,真实的三维空间是什么样它是无法得知的。

对于我们人类来说,三维空间我们可以用二维的绘画来描述,如果用二维绘画来描述四维空间,其中差了两个维度,这就好比画一条直线(一维空间)来描述三维空间,怎么做到呢?反正我也想象不出来。人类作为三维空间的生物,增加一个空间维度,其实很难理解,从维度的角度来说,维度就是描述一个点所需的最小坐标数,如果我们要描述一个四维空间的物体,那么问题来了:第4个维度该表示什么?

我们并不知道它丈量的到底是什么量,同样的,任何n维生物在试图想象n+1维空间时都会遇到相同的问题。但通过投影是可以画出四维图形的,比如超立方体:一个顶点连着4条柱。我们的宇宙可能高达11个维度,因此要弄清楚宇宙的全部奥秘,估计人类要自己先有所进化。


川陀太空问答


小编比较认同这个提法,即人类是无法画出四维空间的。即便是公认的非常有智慧的人,比如爱因斯坦、牛顿等,也无法将四维空间描绘出来。原因在于人类是无法感应到四维空间的。也就是说,人类不存在能够感受到四维空间的器官。

就比如说一个天生的瞎子无法理解光明的世界,即使他可以通过触觉和想象加工出世界上一些东西,但是却无法感受到阳光照耀和五颜六色。当全世界人天生都是瞎子的时候,也许出现一个提法说世界是由色彩的,这时世界上根本没有颜色这个概念,那么表现颜色也就无从下手了。

其次,小编认为即使极个别人对四维空间能够产生一点正确的理解,想争取到大多数人甚至一部分人的认同都是极困难的。主要还是难以跨越的“生理缺陷”(类似的例如狗能听到我们口中的超声波;某些动物只能分辨黑白部分颜色等)。

接下来小编想提一提什么是四维空间,主要给出两种主要的观点。

有很多人是认为四维空间是三维空间+时间,四维空间里三维空间中的虚时间就会成为一个时间坐标轴,而且各种物体可以通过移动穿越虚时间。

还有一部分人认为,三维空间是采用相同的计量单位的,而时间的本质是对物质运动过程的划分(时是物质的运动过程)。因此第四维空间也应该采取和第三维空间相同的计量单位。这种三维空间+时间的说法其实是四维时空(而四维时空因为本身就是四维的所以可以直接称之为时空)。

其实四维空间问题特别抽象,现在的讨论也全是基于四维空间理论确实正确的基础之上的,感兴趣的朋友还可以参考刘慈欣关于四维空间的描述。等到科学技术极度发展之后,人类对自然规律的认识全面刷新,说不定会对高维度空间有新的更科学的解释。

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这个问题,我们用比喻的方式来解释,可能要形象的多。

假设有这样三只蚂蚁,第一只蚂蚁是属于一维生物,简称蚂蚁a,第二只蚂蚁属于二维生物,简称蚂蚁b,最后一只蚂蚁属于三维生物,简称蚂蚁c(当然,现实的蚂蚁是属于三维世界的,这里只当做一个假设)。



现在我们假设二维世界有一条弯曲的线,这条线上的主人公就是蚂蚁a,其实蚂蚁a一直生活在这条弯曲的线条上,只不过对它来说,它走过的路程都是直线,它从来就没有觉得自己拐过弯,这时候,生活在二维空间内的蚂蚁b肯定认为蚂蚁a在说谎,甚至认为蚂蚁a是个笨蛋,而蚂蚁c也这么觉得。然而事实就是如此,蚂蚁a真的无法感觉到自己曾经无数次走过的路途竟然是弯曲的。它再怎么苦思冥想都无法想象的出来,弯曲的路究竟是怎样的。对于蚂蚁a来说,二维空间是它思维无法到达的地方,因为连它的大脑都是一维的。



同理,现在我们给蚂蚁b设计一个圈套,于二维平面上用装满水的漏水细管,在蚂蚁b回家的路途上画一条长长的水痕,这时蚂蚁b一看,会气的跳脚,这时候用一句俗语比喻比较形象:急得像热锅上的蚂蚁。此时的蚂蚁b肯定认为这条水痕是一个超自然现象,不过的确,在二维生物看来,凭空出现的水痕并不科学,不符合二维世界的科学定律。而这时,三维世界的蚂蚁c估计会嘲笑蚂蚁b,在它看来,轻松一跳便可以跳过水痕,并不需要太费力。但是,任蚂蚁b再怎么思维思考,它也无法想象出这条水痕究竟来自于何方,更没有办法走过那条水痕。因为它的大脑也是属于二维的。



我们在蚂蚁c嘲笑蚂蚁b的时候,悄悄的给它装到一个火柴盒里,然后突然给它封闭起来,这时候的蚂蚁c是无论如何也逃脱不出火柴盒的,除了等死别无他法。同理,如果一个四维空间的高等生物将我们关在一个密闭的房屋内,我们又该如何逃脱出去呢?我们的处境和蚂蚁a,蚂蚁b以及蚂蚁c其实都是一样的,我们除了在屋内来回转悠,没有任何办法能离开。因为我们的身体大脑都是属于三维空间的。这就已经决定人类是绝不可能进入的了四维空间的。




说到这里,说点题外话,可能你不会觉得上面说的有什么可怕,但是如果四维生物将关住我们的房屋换成地球呢?地球外面再套上一个宇宙边界呢?谁又能知道?又有谁敢肯定我们今天看到的三维空间不是假的,我们可能真的只是处于一个又一个的火柴盒之中。如果我们真的愿意的话,我们也完全有能力,给一维世界和二维世界中的蚂蚁a和蚂蚁b设计一个世外桃源,让他们永远都不知道二维世界的真实模样。


综上所述,我们知道,人类是无法直观的感受出真实的四维空间的,更不可能画出来。人类被局限的东西实在太多了,只有承认自身的局限性,或许才能更好的发展吧。


科学与历史爱好者


我们自己是否是自我细胞的四维呢?


近水楼臺先得月


三维空间不是我们所处于的空间,实际上的三维其实就是我们自己,我们就是三微生物,所以我们只能够看到三维世界。由于世界是协调统一的,所以既然存在一维,二维和三维,就一定会存在更高的维度空间,但是对于三维生物的我们来说,四维是不可知的。

有些人认为四维就是三维加上时间维度,跨越过去未来,能见证自己的死亡的形态,也就是说完全违背三维时空率的存在,这种设想也不是没有可能。但是毕竟还有五维,六维这种存在,所以时间本身也是有局限的,不能完全表达整个宇宙,由三维探究四维是错误的,由四维去探知宇宙也是错误的,对于人来说,只有人的本身超越了四维,我们不存在实体,只存在于时空之后,甚至超越时空之后才能有更高成就。之后宇宙,能量,量子等都成为我们的一部分,自我就是生灭本身。



弦上


简单说,是因为人类无法理解所谓的“四维空间”,这样的概念目前还是人类想象出来的,但具体什么事四维空间,没有谁知道,甚至连四维空间是不是真的存在还是未知数!

同时,四维空间与四维时空不是一个概念,四维空间是除了我们熟知的三维(长度,深度,高度)之外,在空间上还有第四个维度存在!而四维时空指的是我们的三维空间+时间,时间是另一维度!四维时空是我们每天都没感受到的真实存在!

但四维空间目前没有谁没诠释清楚,那个第四维度到底在哪里?而且根据一种叫做“弦理论”的概念,不止有第四维度,宇宙中存在的多达10个维度的存在,这种概念更让人捉摸不透!

或许因为我们每天生活空间的局限性造成了我们根本无法认识到第四维度的存在,甚至第四维度就在你我身边,但无论如何我们就是感知不到,这与人类科技无关,只是因为我们本身就是三维物种,我们只能感知到三个维度!

说白了,如果有谁能画出所谓的四维空间,那这个人也肯定能感知到第四空间的存在,目前看来这显然是不现实的!


宇宙探索


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珑心格物



可以画出来,上面这张就是思维空间图;但是这样的图普通人很难理解,因为我们所看到的世界——是三维空间的二维投影。


所以,要画出四维空间就要把四维空间降低两个维度,空间的畸变很大,所以除了经过训练的物理学家,一般人很难看懂。

要把这个问题说明白,就要说明四维空间是什么;我先从0维说起,大家一起来想像一下(人的大脑是可以超维度的,所以可以想像出高维空间)

0维—— 一个点,没有上、没有下、没有左、没有右也没有前也没有后,就是一个点。

1维—— 无数个点(0维空间)组成的一条线,有了前和后的概念;但是,任然没有左右和上下。

2维—— 无数条相同的线(1维空间)组成的一个面;有前后也有左右的概念,但是,上和下任然不存在。

3维—— 我们生存的空间;由无数个面(2维空间)一层一层的叠起来组成的“立方体”空间,有上下、有前后也有左右的概念。

4维—— 超越我们生存的空间;由无数个立方体(3维空间)组成的“超立方”空间。在这个空间里,上下、左右、前后是无限的。

5维………………


当知道了四维空间是由无数个三维空间组成的,我们就可以想像出四维空间大概是这个样子的:


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