如果人類進入四維空間會發生哪些不可思議的事情?

量子苯


我們生活的空間是三維時空(排除時間維),在三維空間中,我們可以通過長寬高來描述一個物體。然而,如果存在高維空間,比如再多一個維度,則我們就需要在長、寬、高外再另加一個維度才能夠描述一個物體。而且,由於維度的增加,我們可以做到三維中很多不可思議的事情。所以,四維空間中的生物,對於我們就像神一樣的存在。而如果我能能夠進入四維空間,那麼我們或許也可以做到很多不可意思的事情。



四維時空中我們可以做到那些事情?

在四維時空中,由於一個物體不在僅僅具有三個維度,所以我們想要對一些物體操控的時候,完全可以通過第四個維度。就比如一個四維的瓶子,如果我們三維去看這個瓶子的時候,我們發現進入瓶子的內部只有通過瓶口。但是在四維空間中,瓶子因為具有第四個維度,所以我們完全可以通過第四個維度直接進入瓶子中。這時候如果我們把一個乒乓球放入瓶子中,那麼三維的生物看上去就像是瓶子裡面突然就多了一個乒乓球,好像是憑空出現的一樣。





這類似於我們在二維的紙面話一個圓圈,圓圈裡面圈住一個二維人。在這個二維人的世界裡面,他是完全被這個圓圈封死的。但是,我們三維人卻可以直接通過第三個維度把他拉出二維圓圈,這樣的結果就是二維人好像在二維世界突然消失一樣。

第四個維度會是什麼?

當然,以上僅僅是一個例子而已。因為這裡我們直接把第四個維度當成了類似於長、寬、高一樣的空間維度。但是,第四個維度我們誰都沒見過,或許是完全有別於空間維度存在的一種神奇維。就像電影星際穿越裡面展示的那樣,黑洞內部是一個高維世界,在高維世界裡面,時間已經完全被可視化。而男主角庫伯則可以通過引力尋著時間維度直接操控過去。

所以,在第四個維度中,時間或許會被可視化。而生活在裡面的生物,可以隨意改變過去。這樣的話,我們三維人的命運就是完全受制於這些高維生命人。所以,進入高維空間,一切謎題或許都會解開。但可惜的是,科學界並不確定四維空間一定存在。


科學探秘頻道


我不是專業人士,這只是我的一個思維遊戲,恐怕不具有任何科學理論基礎,但是不影響大家娛樂性的讀一下~

首先,瞭解下什麼是四維空間,純個人理解,我們創立一個角色,他叫A,他是一個一維世界裡的小人兒。

他在一維世界有一個一維房間,我們就叫它“一維公寓”吧。

A同學最喜歡在自己的公寓裡散步了,有這麼一間自己的房子,他很開心。

他覺得自己的公寓房型很好呢!

有一天,在整個空間裡,上帝的聲音響起來了:

“A!我給你一個進化的機會,讓你擁有更廣闊的空間!我給你無數個一維公寓,供你支配!”

A同學開心壞了,於是,他憑藉對一維世界本能的認知,對空間進行了改造,認為自己有了更大的房子:


上帝沉默了幾秒:

“庸俗!愚蠢!往另一個方向想想!”

A同學茅塞頓開!於是,他把無數個一維公寓堆疊排列的相當緊密,居然形成了一個二維公寓!

A同學隨之也不再是一個點了,他進化成了A²同學,成了一個圓。

他開心壞了,覺得以前的房間如此單調。

他甚至高興得繞起圈來!這是他從來沒做過的!

A²同學更喜歡在自己的公寓裡散步了,有這麼一間自己的房子,他很開心。

有一天,在整個空間裡,上帝的聲音又響起來了:

“A²!我再給你一個進化的機會,讓你擁有更廣闊的空間!我給你無數個二維公寓,供你支配!”

A²同學開心壞了,於是,他憑藉對二維世界本能的認知,對空間進行了改造,認為自己有了更大的房子:


上帝又沉默了幾秒:

“庸俗!愚蠢!往另一個方向想想!”

A²同學茅塞頓開!於是,他把無數個二維公寓堆疊排列的相當緊密,居然形成了一個三維公寓!

A²同學隨之也不再是一個圓了,他進化成了A³同學,成了一個球。

他開心壞了,覺得以前的房間如此單調。

他甚至高興得跳了起來!這是他從來沒做過的!

A³同學更喜歡在自己的公寓裡散步了,有這麼一間自己的房子,他很開心。

他甚至精心佈置了自己的房間,讓自己看起來更像一個三維生物!

為了讓大家看的更清楚,A³同學把自己房間的牆壁換成了半透明的白色。

他甚至還為自己買了小床和小熊。他覺得這樣,更能讓同樣是三維的讀者們懂他,因為他很孤獨。


有一天,在整個空間裡,上帝的聲音又響起來了:

“A³!我再給你一個進化的機會,讓你擁有更廣闊的空間!我給你無數個三維公寓,供你支配!”

A³同學開心壞了,於是,他憑藉對三維世界本能的認知,對空間進行了改造,認為自己有了更大的房子:

上帝又沉默了幾秒:

“你還是那麼庸俗!愚蠢!再往另一個方向想想!”

A³同學茅塞頓開!但他也慌了。

於是,他試著把無數個三維公寓重疊的相當緊密,讓空間反覆的堆疊,構築了他從來不敢想象的“四維空間”。



A³同學隨之也不再是一個球了,他進化成了A⁴同學,他不知如何描述自己。

他震驚了,於是他向四周看。


他看到了牆壁的全貌,同時自己也身處牆壁內部——是的!能同時看到完整的牆和內部結構!同時!



他想從另一個方向找到自己的小熊,可是三維距離和大小這個概念已經不存在了,從這個方向,他能看見空間中疊加的無限小熊和小熊的每個橫斷面!就在同時,他自己也在小熊的內部!

A⁴同學有些暈眩,想躺在床上休息一下。

他試著看向床。



同樣的無限細節,無限斷面,無限疊加。

最遠端,他能看到整個房間!可是同時,他又身處枕頭的內部!再同時,他又身處小熊的內部!同時,他又身處枕頭內一個棉絮纖維的內部!他身處無限空間的疊加態中!

如果願意,他能同時看到無限的細節,又能看到一切的整體!

“方寸之間,深不見底!”

A⁴的呼吸變得急促!他覺得空氣也被疊加了!每個分子每個原子,都同時無限大又無限小!他自己也是!

他甚至能看到自己身體的內部結構!甚至身處自己身體的內部結構裡面!——雖然這個空間沒有內部和外部的概念。

A⁴同學驚呆了,同時又很興奮。

他在四維空間中大喊:

“上帝啊!讓我看看五維空間吧!我想知道五維世界是怎樣的!”

上帝沉默了幾秒:

“算了,我的電腦已經很卡了,回三維吧。”



A³同學又變回了小球,房間還是他精心佈置過的那樣。

他覺得剛剛就像一場奇怪的夢,也覺得眼前的三維世界就像紙片那樣薄。

文章最後奉上之前看《星際穿越》電影裡五維空間是什麼樣的,據說五維空間的世界一切事物都是可以用時間線的形式存在的,先看看幾張圖片吧,感興趣的也可以去看看。




科技無界


羅伯特·海因萊因(Robert Heinlein)在他的短篇小說《造一個扭歪的房子》中探索了生活在解開三維空間的人類進入四維空間的各種可能性。

小說的主角昆塔斯·蒂爾(Quintus Teal)是一個傲慢的愛張揚的建造師,他的雄心是要建一個全新樣式的房子:一個超正方體,一個在三維中展開的四維空間。他誘騙他的朋友貝利夫婦購買這個房子。

這個房子建在美國洛杉磯,這個超正方體由八個超現代的立方體組成,這些立方體一個疊一個堆放成“十”字形。不幸的是,就在蒂爾要將他的新創造介紹給貝利時,美國南加州發生了地震導致這棟房屋倒塌了。立方塊開始傾倒,但奇怪的是隻有一個立方塊留下來,還站在那兒。其他的立方塊神秘地消失了。當蒂爾和貝利小心地走進房間,現在只有單獨的一個立方體了,他們吃驚地發現從一樓的窗戶可以清楚地看到其他丟失的房間。但這是不可想象的。這個房子現在只有單獨的一個立方體。一個立方體的內部怎麼可能與從外面無法看見的其他一系列立方體連接起來呢?

他們爬上樓梯,在通道入口上發現了主人的主臥室。然而,他們沒有發現第三層樓,而是發現他們又回到了一樓。貝利以為鬧鬼了,嚇得跑到前門。結果前門不是通到外面,而是通到另一個房間。貝利夫人嚇暈了過去。

當他們探查這個房子時,他們發現每一個房間都和不可能的一系列其他的房間連在一起。在原來的房子裡,每一個立方體都有一個觀看外面的窗戶。現在,所有的窗戶都面對其他的房間,沒有外面可言。

他們被嚇得魂飛魄散,慢慢地試著打開房間所有的門,結果發現自己永遠在其他房間繞來繞去。最後,在書房裡,他們決定打開四個軟百葉簾向外看。打開第一個軟百葉簾,他們發現自己正俯視著帝國大廈。顯然,那個窗口接通著恰好在塔頂上空的另一個空間的窗口。他們打開第二個軟百葉簾,發現對著一個上下顛倒的遼闊的海洋。他們打開第三個軟百葉簾,發現什麼也沒有。不是空洞的空間,也不是漆黑一團,而是什麼都沒有。他們打開最後一個軟百葉簾,發現對著一片荒涼的沙漠景觀,與火星上的景觀非常相似。

他們恐怖地搜索房子的各個房間,每一間都不可思議地與其他房間相連。蒂爾最終搞明白了。他推測,地震一定是毀壞了各個立方體的連接,並在四維空間中將這些立方體合在了一起。

在外面,蒂爾的房子原來看上去與一個普通的立方體並無區別。由於在三維中正方塊之間的連接是剛性的和穩定的,所以房子沒有崩潰。然而,從四維的觀點看,蒂爾的房子是一個解開的超立方體,可以重新組裝或合併到一個超立方體。這樣,當地震發生時,房子搖動,它不知怎麼就在四維中合在一起,只留下一個立方體在我們三維中晃來晃去。任何人走進這個單一的剩餘的立方體都會看到一系列房間以一種不可理解的方式連接在一起。蒂爾不經意間就跑遍了各個房間,事實上,他已經進入了四維。

看到這裡,我們的主人公似乎註定要在這裡度過他們的餘生,在超立方體中無望地徘徊兜圈子。但另一次猛烈的地震搖動著這個超立方體。蒂爾和嚇壞了的貝利屏住呼吸,跳出最近的窗戶。當他們著地時,發現自己已身處距離洛杉磯幾英里遠的約書亞樹國家紀念館中。


高維宇宙觀


空間是虛無的,是沒有維度的,只有實體物質可以造型,可以設計,可以有多個面,一體多面,曲曲折折,外掏內空,形成多個維度,


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