四維空間什麼樣?人類被拉進去會發生什麼?

夏日消消氣


四維空間在很多人眼中是神秘的存在,在科幻影視作品中也是經常出現,四維空間在目前來看只是一種數學上的概念,是根據各個維度之間的規律關係來推導出來的。零維空間被看做一點、一維空間被看做線、二維空間被看做面、三維空間可以理解成立方體。

那麼按照這樣的規律繼續往下推,讓三維空間的立方體向著第四個空間維度運動,最後就得到了四維空間,它應該有16個頂點、32條邊,也就形成了超立方體。但這類要強調一點,我們推理出的四維空間形象只是一種近似,因為在三維空間中很難表示出四維空間模型。

我們還可以反著來推,三維空間在二維空間的投影就是一個面,那麼四維空間如果投影在三維空間就是立方體的模樣。但無論如何這第四個維度,在我們的思維中都難以想象,但是從數學上來看其確實是存在的。

那麼如果人類進入四維空間會發生什麼?

因為四維空間的抽象概念我們根據理解不了,但是可以通過二維生物進入三維空間來考慮,二維空間都是紙片人,它們的形象很好理解就都有長和寬但是沒有厚度,在霍金的《果殼中的宇宙》中有過介紹:二維生物很奇怪,如果這種生物從嘴至肛門是由一根腸連接,那麼這個二維生物是被分成兩部分的。

在大劉的《三體》中就有過這樣的情節:兩個進入四維空間的人,在他們相互觀看對方的時候非常驚訝的發現,它們能看出人體的所有細節,包括骨骼、內臟,甚至可以看到學業的流動,在某種意義上來說我們的身體所有細節都在四維空間中“展開平鋪”了。大劉對於四維空間的理解就是,由於多了一個空間維度,三維空間進入的時候會把無限細節全部都展開。

當然真正的四維空間如何,任何的描述都更多的是基於一種想象設定,沒有確定的科學依據,因為四維空間的存在本就是假設居多。

關於高維空間是弦理論研究的或者設定的,最開始的弦理論認為宇宙是26維時空的,隨著發展超對稱的加入,超弦理論認為宇宙是10維時空的,而M理論結合了五種不同情況下的超弦理論,認為宇宙是11維時空的,當然目前來看這些都只是數學上的過程,是否真實存在目前無法確定。



科學黑洞


把紙片人從紙上撕下來,由於增加了一個維度,必定會在這個維度上暴露其內部組織,這個想法在我們的三維空間也同樣適用,如果我們不幸被拉近四維空間,那多出來的一個維度由於我們原先就沒有,因此會露出一些東西來!所以我們不要夢想著進入高維空間。為了瞭解四維空間對人體影響的具體細節,讓我們從我們已知的三維空間開始。


三維空間和四維空間的不同

嚴格來說我們生活在一個"3+1"維度的宇宙中。這意味著我們有三個物理維度,另外一個代表時間。我們可以在3維空間中靜止,但在時間維度上一直在勻速向前,如果我們在三維空間中發生移動,就會減慢時間的流逝速度,也就是說我們在空間中的運動會讓時間座標偏離或出現一個分量,這樣就導致了時間的膨脹。例如:我們朝東走,突然改變方向又朝東西方向運動,那麼在向東的方向上就會減速,就是這個道理。

假設我們把人類移動到一個4+1維的宇宙中,在三維空間中我們有三個方向互相垂直,那麼在四維空間中現在就會有4個方向相互垂直。這對我們生活在三維空間的人來說很難想象,但是在一個四維空間中,我們可以找到或構建這樣一個物體:一個克萊因瓶。

這個模型在我們三維世界中是行不通的。當然,我們可以三維世界中構建上面的圖形來,有些人會認為,這圖都畫出來了怎麼不可行?確實三維部分確實是表現出來了,但是真正涉及到需要四維的地方,只是一個三維的投影而已。注意下上面瓶子中穿過瓶身的部分。在四維空間中是不需要穿過去的。

這就像在紙上畫一隻狗,但這並不是真正的狗。如果沒有額外的維度,圖形就無法工作,因此我們在三維世界中製造的任何可能的"4D"結構都只是一個真正的4D在三維的投影。就像三維的狗,在二維度紙上的投影。因此,現在讓我們來看一個實際的問題。


如果人類進去四維空間,會是什麼樣?

如果我們被轉移到了第四維度,將會有很多的風險可能讓我們喪命。下面我將列出進入四維空間後人類會被肢解,窒息和壓碎的所有方式。


元素失效

所有的物理定律仍然成立,波仍然存在,但表現不同,基本粒子仍然存在。但它們之間的相互作用方式會發生改變。

所有物質的原子結構將會發生該表。原子軌道可以容納更多的電子,每個能級可以容納4P軌道。所以,在四維空間中,鎂是惰性氣體,不是金屬。我們的身體依賴於化學元素的特性來運行,如果元素的電子被重新排列,它們的化學性質就會發生變化,那麼三維生物體體內的所有功能都將不復存在。


細胞呼吸的氧氣,新陳代謝發生的化學反應,元素間的化學鍵都會發生變化!就像開頭說的,在四維空間裡,人類會分崩離析。我們的身體,在四維空間中不會是一個封閉的結構。從本質上講,一個人在原子層面上會被撕裂。


自然力失效

其中一個假設是,在四維空間中仍然存在某些自然力。可以肯定地是萬有引力地表現形式會發射管變化,這意味著引力和離心力形成軌道的平衡在四維空間中完全不同。或者說四維空間不支持穩定的軌道存在。因此我們無法在奇怪的宇宙力量中生存。第四維對核力、電磁力的影響尚不清楚,但是任何一種自然力的變化都會造成絕對的災難。


邏輯故障除了所有的數學知識,我們在四維空間中沒有意義。例如,下面的老虎是2D生物。

想象一下,如果我們把這隻老虎從二維空間變成三維空間。老虎現在有了內部和外部,但以前只有表面積。當老虎是二維的時候,並沒有內部結構,因為"裡"和"外"在二維中是不存在的。因此,如果我們能把這隻老虎帶進三維世界,由於沒有三維空間的支撐,老虎會分崩離析。


同樣地,如果一個人被運送到第四維度,我們的身體也沒有任何支撐,也會分崩離析。還有一個問題,假設我們的身體沒有崩潰,那我們如何朝第四個方向前進。因為我們的身體沒有"第四維的腿",想象一些這隻老虎,它能在三維空間中行走嗎?所以我們在三維空間中待著是最好的選擇!


夏日消消氣


空間當且僅當是三維的,沒有所謂三維以上的空間。因為人類的知覺經驗只能是三維的,而且不能多也不能少。所謂“紙片人”、“降維打擊”、“千里摘花”等這些都是瞎科幻和騙人“神仙術”。人類做夢都想成為不勞而獲的“嶗山道士”,想擁有“千里摘花”的“超維空間”神技。

對不起,如果真有你所說的四維、五維,乃至弦論的十一維、二十六維空間的話,那麼,就意味著有鬼魅和上帝世界存在,這些“不是東西”的玩意經常“降維打擊”我們,展示他們的、害人的、下三爛“神技”。

人們可以用數學表示“高維空間”,例如,將一事物用n維函數表示,即這一事物的表象需要表示在n維信息空間上,才具有“恰當”的信息完備性,這並不是說事物存在在n維空間,或有n維空間存在,只是說,這一事物具有複雜的信息特徵,其表象空間是高維的,其性質具有“一定的”、本質非線性特徵而已;要求我們認識這一事物只能在“高維空間”上認識,並不代表事物的本體存在有“高維空間”。像強引力空間“造就的高維空間”,只是說強引力空間上的時空性質具有強烈的非線性特徵而已,其存在仍然是,當且僅當是三維空間!

我們對客觀存在,只能感覺、認識、可知,只能“描述”或感覺在信息空間上,可以是高維的狀態信息空間上,事物特性的、高維信息空間上。事物的本體存在,他就是三維的,而且只是三維的,不能是一維、二維的“降維打擊”的。


譚宏21


四維空間,人類進去是低等生物,四維空間的高等生物只有幾種,而中等生物種類非常多,就如三維世界的老虎,大象,猴子,豬,烏鴉,老鼠等等食物鏈的高端動物。我們去了處在食物鏈的低端,是被吃的對象。如果沒有吃你,一定是四維空間的高端生物拿你去研究,分析你的營養成分。一旦發現l人類的生殖力那麼強,就會培養成四維世界的家養生物,可以賣好個好價錢。所以千萬不要去四維世界。


骨頭無畏牛刀


多維空間本質上屬於數學空間。如果一個問題是由N個參數決定的,那麼決定這個問題的參數就可以看成是N維向量確定的N維空間。物理空間永遠是三維空間。

非歐幾里德幾何目前有羅巴切夫斯基幾何與黎曼幾何。三種幾何學的區別就在平行公理的不同,因為平行公理與三角形三內角之和為180度是等價命題,所以三種幾何的平行公理分別如下:

歐幾里德幾何的平行公理:三角形三內角之和等於180度。

羅巴切夫斯基幾何平行公理:三角形三內角之和小於180度。

黎曼幾何的平行公理:三角形三內角之和大於180度。

所謂的多維彎曲空間,就是在非歐幾何模型中建立起來的。

羅巴切夫斯基空間在歐幾里德空間的射影形式為雙曲面,因此也被稱之為雙曲面幾何;黎曼空間在歐幾里德空間的射影形式為橢圓面,因此也被稱為橢圓幾何學。

閔可夫斯基幾何學本質上屬於羅巴切夫斯基幾何學,也就是雙曲面幾何學;這種幾何就是狹義相對論的幾何基礎。

在歐幾里德幾何中,兩點間的距離等於:

x²+y²=d²

在羅巴切夫斯基幾何中,兩點間距離為:

x²-y²=d²

在黎曼幾何中,兩點間距離為:

ds²=dx²+dy²(弧微分)

在此基礎上,不同的廣義座標就確定了不同幾何的多維空間。在非歐幾何中,張量則取代了矢量成為主要運算工具,流形取代了座標以建立絕對微分法則。

這三種幾何在射影幾何學是統一的,本質上是曲面與平面的射影形式問題。真實的物理空間只能是三維歐幾里德空間,物質由三維決定,但物質的運動則有廣義座標決定也就是N維座標決定。

這裡沒有辦法進行幾何模型演示,並詳細說明三維物理空間與N維數學空間的關係。只是強調一下,不能將數學空間與物理空間混為一談,所謂的狹義相對論的四維時空,時間座標也是引進虛數後產生的虛擬空間,不能看成是真實的物理空間。


經濟相對論580


並不存在一個獨立的四維空間,任何一個空間都是三維組成的,都是三位一體的,所謂的四維,那不過是此三維空間連接著的另一個新三維空間裡面的某一個維元素而已,而且這個維元素是與這個新三維空間裡面的其它的兩個維元素共同成立為一個新的三維空間的,三位一體。缺一不可,缺一不成立。與其說你進入了四維,不如說你進入了一個新的三維空間,這就如同你從這間屋子進入到那間屋子的道理和感受一樣,那麼,你到了新的屋子裡面會發生什麼呢?很簡單呀,要麼你不適應這個新屋子,在裡面無疾而終,要麼是不得不退出,要麼是與這個新屋子越來越適配,在那裡存續下去。強調一下:並不是你進入了四維,而是你進入了一個新三維空間,站在原三維空間的角度來看,你所謂的進入其它維,那不過是進入了一個新的三維空間而已,這是常識。希望你不要陷入玄妙,不要繼續妄想,祝你快樂。


北京得明


別你媽的瞎猜了,根本就不存在四維空間,空間只有三維,時空才是多維的,在一個空間中存在,但互不干涉,就好比一個銀幕上多個投影機投影一樣。


智知xyz


不願出來,有些人得了精神分裂症就如同進入了四維空間,彷彿去了另外一個世界!原先看不到景象,聽不到聲音,各種奇思妙想等會不斷重複出現!其中真假難辨!沉浸在裡面簡直會使人瘋狂!


手機用戶3881665293


你可瞬時鯤鵬展翅九萬里;

你可隨意洞察過去來兮!

你視萬里逶迤如小丘,

世人見你高山仰止若仙蹟。


行蹇


大家都看過抽紙巾麼,四維空間大概就是這樣。把一個立方體看成一個四維空間投影的話,那麼這個四分體能抽出若干個三維立方體


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