四维空间什么样?人类被拉进去会发生什么?

夏日消消气


四维空间在很多人眼中是神秘的存在,在科幻影视作品中也是经常出现,四维空间在目前来看只是一种数学上的概念,是根据各个维度之间的规律关系来推导出来的。零维空间被看做一点、一维空间被看做线、二维空间被看做面、三维空间可以理解成立方体。

那么按照这样的规律继续往下推,让三维空间的立方体向着第四个空间维度运动,最后就得到了四维空间,它应该有16个顶点、32条边,也就形成了超立方体。但这类要强调一点,我们推理出的四维空间形象只是一种近似,因为在三维空间中很难表示出四维空间模型。

我们还可以反着来推,三维空间在二维空间的投影就是一个面,那么四维空间如果投影在三维空间就是立方体的模样。但无论如何这第四个维度,在我们的思维中都难以想象,但是从数学上来看其确实是存在的。

那么如果人类进入四维空间会发生什么?

因为四维空间的抽象概念我们根据理解不了,但是可以通过二维生物进入三维空间来考虑,二维空间都是纸片人,它们的形象很好理解就都有长和宽但是没有厚度,在霍金的《果壳中的宇宙》中有过介绍:二维生物很奇怪,如果这种生物从嘴至肛门是由一根肠连接,那么这个二维生物是被分成两部分的。

在大刘的《三体》中就有过这样的情节:两个进入四维空间的人,在他们相互观看对方的时候非常惊讶的发现,它们能看出人体的所有细节,包括骨骼、内脏,甚至可以看到学业的流动,在某种意义上来说我们的身体所有细节都在四维空间中“展开平铺”了。大刘对于四维空间的理解就是,由于多了一个空间维度,三维空间进入的时候会把无限细节全部都展开。

当然真正的四维空间如何,任何的描述都更多的是基于一种想象设定,没有确定的科学依据,因为四维空间的存在本就是假设居多。

关于高维空间是弦理论研究的或者设定的,最开始的弦理论认为宇宙是26维时空的,随着发展超对称的加入,超弦理论认为宇宙是10维时空的,而M理论结合了五种不同情况下的超弦理论,认为宇宙是11维时空的,当然目前来看这些都只是数学上的过程,是否真实存在目前无法确定。



科学黑洞


把纸片人从纸上撕下来,由于增加了一个维度,必定会在这个维度上暴露其内部组织,这个想法在我们的三维空间也同样适用,如果我们不幸被拉近四维空间,那多出来的一个维度由于我们原先就没有,因此会露出一些东西来!所以我们不要梦想着进入高维空间。为了了解四维空间对人体影响的具体细节,让我们从我们已知的三维空间开始。


三维空间和四维空间的不同

严格来说我们生活在一个"3+1"维度的宇宙中。这意味着我们有三个物理维度,另外一个代表时间。我们可以在3维空间中静止,但在时间维度上一直在匀速向前,如果我们在三维空间中发生移动,就会减慢时间的流逝速度,也就是说我们在空间中的运动会让时间坐标偏离或出现一个分量,这样就导致了时间的膨胀。例如:我们朝东走,突然改变方向又朝东西方向运动,那么在向东的方向上就会减速,就是这个道理。

假设我们把人类移动到一个4+1维的宇宙中,在三维空间中我们有三个方向互相垂直,那么在四维空间中现在就会有4个方向相互垂直。这对我们生活在三维空间的人来说很难想象,但是在一个四维空间中,我们可以找到或构建这样一个物体:一个克莱因瓶。

这个模型在我们三维世界中是行不通的。当然,我们可以三维世界中构建上面的图形来,有些人会认为,这图都画出来了怎么不可行?确实三维部分确实是表现出来了,但是真正涉及到需要四维的地方,只是一个三维的投影而已。注意下上面瓶子中穿过瓶身的部分。在四维空间中是不需要穿过去的。

这就像在纸上画一只狗,但这并不是真正的狗。如果没有额外的维度,图形就无法工作,因此我们在三维世界中制造的任何可能的"4D"结构都只是一个真正的4D在三维的投影。就像三维的狗,在二维度纸上的投影。因此,现在让我们来看一个实际的问题。


如果人类进去四维空间,会是什么样?

如果我们被转移到了第四维度,将会有很多的风险可能让我们丧命。下面我将列出进入四维空间后人类会被肢解,窒息和压碎的所有方式。


元素失效

所有的物理定律仍然成立,波仍然存在,但表现不同,基本粒子仍然存在。但它们之间的相互作用方式会发生改变。

所有物质的原子结构将会发生该表。原子轨道可以容纳更多的电子,每个能级可以容纳4P轨道。所以,在四维空间中,镁是惰性气体,不是金属。我们的身体依赖于化学元素的特性来运行,如果元素的电子被重新排列,它们的化学性质就会发生变化,那么三维生物体体内的所有功能都将不复存在。


细胞呼吸的氧气,新陈代谢发生的化学反应,元素间的化学键都会发生变化!就像开头说的,在四维空间里,人类会分崩离析。我们的身体,在四维空间中不会是一个封闭的结构。从本质上讲,一个人在原子层面上会被撕裂。


自然力失效

其中一个假设是,在四维空间中仍然存在某些自然力。可以肯定地是万有引力地表现形式会发射管变化,这意味着引力和离心力形成轨道的平衡在四维空间中完全不同。或者说四维空间不支持稳定的轨道存在。因此我们无法在奇怪的宇宙力量中生存。第四维对核力、电磁力的影响尚不清楚,但是任何一种自然力的变化都会造成绝对的灾难。


逻辑故障除了所有的数学知识,我们在四维空间中没有意义。例如,下面的老虎是2D生物。

想象一下,如果我们把这只老虎从二维空间变成三维空间。老虎现在有了内部和外部,但以前只有表面积。当老虎是二维的时候,并没有内部结构,因为"里"和"外"在二维中是不存在的。因此,如果我们能把这只老虎带进三维世界,由于没有三维空间的支撑,老虎会分崩离析。


同样地,如果一个人被运送到第四维度,我们的身体也没有任何支撑,也会分崩离析。还有一个问题,假设我们的身体没有崩溃,那我们如何朝第四个方向前进。因为我们的身体没有"第四维的腿",想象一些这只老虎,它能在三维空间中行走吗?所以我们在三维空间中待着是最好的选择!


夏日消消气


空间当且仅当是三维的,没有所谓三维以上的空间。因为人类的知觉经验只能是三维的,而且不能多也不能少。所谓“纸片人”、“降维打击”、“千里摘花”等这些都是瞎科幻和骗人“神仙术”。人类做梦都想成为不劳而获的“崂山道士”,想拥有“千里摘花”的“超维空间”神技。

对不起,如果真有你所说的四维、五维,乃至弦论的十一维、二十六维空间的话,那么,就意味着有鬼魅和上帝世界存在,这些“不是东西”的玩意经常“降维打击”我们,展示他们的、害人的、下三烂“神技”。

人们可以用数学表示“高维空间”,例如,将一事物用n维函数表示,即这一事物的表象需要表示在n维信息空间上,才具有“恰当”的信息完备性,这并不是说事物存在在n维空间,或有n维空间存在,只是说,这一事物具有复杂的信息特征,其表象空间是高维的,其性质具有“一定的”、本质非线性特征而已;要求我们认识这一事物只能在“高维空间”上认识,并不代表事物的本体存在有“高维空间”。像强引力空间“造就的高维空间”,只是说强引力空间上的时空性质具有强烈的非线性特征而已,其存在仍然是,当且仅当是三维空间!

我们对客观存在,只能感觉、认识、可知,只能“描述”或感觉在信息空间上,可以是高维的状态信息空间上,事物特性的、高维信息空间上。事物的本体存在,他就是三维的,而且只是三维的,不能是一维、二维的“降维打击”的。


谭宏21


四维空间,人类进去是低等生物,四维空间的高等生物只有几种,而中等生物种类非常多,就如三维世界的老虎,大象,猴子,猪,乌鸦,老鼠等等食物链的高端动物。我们去了处在食物链的低端,是被吃的对象。如果没有吃你,一定是四维空间的高端生物拿你去研究,分析你的营养成分。一旦发现l人类的生殖力那么强,就会培养成四维世界的家养生物,可以卖好个好价钱。所以千万不要去四维世界。


骨头无畏牛刀


多维空间本质上属于数学空间。如果一个问题是由N个参数决定的,那么决定这个问题的参数就可以看成是N维向量确定的N维空间。物理空间永远是三维空间。

非欧几里德几何目前有罗巴切夫斯基几何与黎曼几何。三种几何学的区别就在平行公理的不同,因为平行公理与三角形三内角之和为180度是等价命题,所以三种几何的平行公理分别如下:

欧几里德几何的平行公理:三角形三内角之和等于180度。

罗巴切夫斯基几何平行公理:三角形三内角之和小于180度。

黎曼几何的平行公理:三角形三内角之和大于180度。

所谓的多维弯曲空间,就是在非欧几何模型中建立起来的。

罗巴切夫斯基空间在欧几里德空间的射影形式为双曲面,因此也被称之为双曲面几何;黎曼空间在欧几里德空间的射影形式为椭圆面,因此也被称为椭圆几何学。

闵可夫斯基几何学本质上属于罗巴切夫斯基几何学,也就是双曲面几何学;这种几何就是狭义相对论的几何基础。

在欧几里德几何中,两点间的距离等于:

x²+y²=d²

在罗巴切夫斯基几何中,两点间距离为:

x²-y²=d²

在黎曼几何中,两点间距离为:

ds²=dx²+dy²(弧微分)

在此基础上,不同的广义坐标就确定了不同几何的多维空间。在非欧几何中,张量则取代了矢量成为主要运算工具,流形取代了坐标以建立绝对微分法则。

这三种几何在射影几何学是统一的,本质上是曲面与平面的射影形式问题。真实的物理空间只能是三维欧几里德空间,物质由三维决定,但物质的运动则有广义坐标决定也就是N维坐标决定。

这里没有办法进行几何模型演示,并详细说明三维物理空间与N维数学空间的关系。只是强调一下,不能将数学空间与物理空间混为一谈,所谓的狭义相对论的四维时空,时间坐标也是引进虚数后产生的虚拟空间,不能看成是真实的物理空间。


经济相对论580


并不存在一个独立的四维空间,任何一个空间都是三维组成的,都是三位一体的,所谓的四维,那不过是此三维空间连接着的另一个新三维空间里面的某一个维元素而已,而且这个维元素是与这个新三维空间里面的其它的两个维元素共同成立为一个新的三维空间的,三位一体。缺一不可,缺一不成立。与其说你进入了四维,不如说你进入了一个新的三维空间,这就如同你从这间屋子进入到那间屋子的道理和感受一样,那么,你到了新的屋子里面会发生什么呢?很简单呀,要么你不适应这个新屋子,在里面无疾而终,要么是不得不退出,要么是与这个新屋子越来越适配,在那里存续下去。强调一下:并不是你进入了四维,而是你进入了一个新三维空间,站在原三维空间的角度来看,你所谓的进入其它维,那不过是进入了一个新的三维空间而已,这是常识。希望你不要陷入玄妙,不要继续妄想,祝你快乐。


北京得明


别你妈的瞎猜了,根本就不存在四维空间,空间只有三维,时空才是多维的,在一个空间中存在,但互不干涉,就好比一个银幕上多个投影机投影一样。


智知xyz


不愿出来,有些人得了精神分裂症就如同进入了四维空间,仿佛去了另外一个世界!原先看不到景象,听不到声音,各种奇思妙想等会不断重复出现!其中真假难辨!沉浸在里面简直会使人疯狂!


手机用户3881665293


你可瞬时鲲鹏展翅九万里;

你可随意洞察过去来兮!

你视万里逶迤如小丘,

世人见你高山仰止若仙迹。


行蹇


大家都看过抽纸巾么,四维空间大概就是这样。把一个立方体看成一个四维空间投影的话,那么这个四分体能抽出若干个三维立方体


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