為什麼人類想象不出四維以上的空間?

問題青年


四維空間的概念,源於愛因斯坦《相對論》中提及的“四維時空”,他認為,

宇宙中的一切事物都是涵蓋時間與空間兩個要素,兩者的關係十分簡單,只需在既定空間的空間軸(長寬高)的基礎上增設一條時間軸就構成了四維時空,但該時間軸可以取遍數軸上的所有數,也就是說時間不再具有“一去不復返”的特點,沿著時間軸可以到達任何時間節點。

確定任何事物都需要四個座標。換言之,只有對“某個事物在某個時間點內具體行為”進行描述才有意義,單純有三條空間軸,只能描述孤立靜止的事物,但整個宇宙並非絕對靜止的物質,而是可以容納生命的空間,而生命又是感知紀錄時間的空間實體,所以就有了時間與空間不可分割的結論。但也不是說第四維一定就是時間,物理學中認為“維”是“描述一個事物變化時本身必須變化的參數”,譬如溫度、情感等都可以都可以作為第四條座標軸

對於一個正常人而言,“視聽”感知事物的首要條件,而這也需要眼睛和耳朵的配合來完成。

雙目效應。人們在觀察事物時,兩隻眼睛捕捉到的事物形體是有偏差的(捂一隻眼看東西就會深有體會),生物學上稱之為位差,而具有位差的事物進入眼睛後也則會在視網膜形成視差,這就是所謂的“立體感”。

雙耳效應。與雙目效應相類似,如果一個人要對聲音的方位做出判斷,只能藉助於雙耳時間的時間差和音量差實現,單純一隻耳朵判斷不出方位。

總結:人們對於四維以上的空間缺乏認知,歸根到底是人本身就生活在三維空間中,沒有高維空間的實物作為參考,自然就沒有想象四維以上空間的能力,畢竟意識最終還要由物質決定。


巴普洛夫的狗


因為人類的半規管只有三個。



上面這個怪模怪樣的東西,叫做半規管,它由三個裝著液體的骨質中空器官組成。

分別控制前後,左右,上下方向的液體流動。

裡面長著纖毛,如果人類的身體在三維方向移動,那麼它就會給人類發出觸覺信號。

這種觸覺信號時刻標記著人類在空間中的運動情況,接著將世界轉換為三維的空間。



所謂的維度,指的是各種不成一次線性關係的量。

除了時間之外,磁場、電荷、顏色,很多東西都可以成為維度。

當然,我們通常說的四維是時間。

人類並沒有非常專門的,用來感覺時間的器官,大部分情況下,人類對時間的感受只能按照一定的時間節律輸出脈衝,接著統計脈衝的數量。



因此,時間維度並沒有和半規管結合起來,既然人類的大腦沒辦法接受到四維空間裡面的變化,只能從抽象角度去接近。



那麼,人類自然沒有辦法想象三維空間啊,所謂的想象,指的是人類從輸出信號回溯到輸入信號的能力。



你都沒辦法回溯到時間感覺信號,怎麼可能去想象?


喵喵喵的喵


最重要的一點:四維空間到底是什麼樣的空間?我們能準確地定義嗎?沒有誰能準確定義。

如果最簡單的定義都無法做到,當然想象不出來了,這很正常。目前所有對四維空間的定義都只是停留在猜測假設或者想象中,甚至連想象都想象不到,只能稱之為“幻想”或者“空想”。

數學上確實對四維(高維)空間有定義,也很簡單,一個點上由N條互相垂直的直線組成的空間就是N維空間。

三維空間就是一個點上有三條互相垂直的直線組成的空間,這很好理解,就是長寬高。但如何加上第四條直線與長寬高都垂直呢?我們只能假設這條直線存在,但假設的東西沒有任何說服力,假設之後的證據才是最關鍵的。

而且還有一點,數學並不等於現實,數學只是人類瞭解現實和大自然的一種手段而已。

或許四維空間真的存在,但人類就是想象不出四維以上的空間,一個重要原因可能就是人類本身就是三維空間(四維時空)的產物,這就決定了人類無論如何是想象不出四維空間到底是什麼樣子,這種侷限性是無法避免的。

不要說人類無法想象出四維空間的樣子了,說得就好像人類能想象出一維和二維空間一樣,人類只能從數學上定義一維和二維空間,但很難想象出低維度空間到底什麼樣子。

一維就是一條線?二維就是一個面?抱歉,這仍舊是數學上的定義,並不是現實。


宇宙探索


也許不是人們想象不出四維空間,而是科學權威對三維空間的定義本身就可能有誤,或者說三維空間,在很大程度上只是科學家的一種猜測,而不是被證明了的事實,這只是一種暫時性的模糊定義。誰能說清楚,在三維空間中就不存在四維事物呢?比如靈魂是否存在?比如太陽,比如宇宙中的黑洞,是三維還是四維的?宇宙空間又是三維空間還是四維空間?四維空間的概念是多了一條時間軸,這只是權威的說詞,但這個定義,未必就是準確的真理。也許加上了時間軸的空間,並不是“第四維”,而是叫五維六維或八維呢?為什麼加上了時間的維度,就一定要排在“第四維度”呢?三維空間在“第四維度中”,那如果太陽或黑洞不屬於三維世界中的天體,那它們又在“第幾維度”中呢?因為我知道,比如太陽的物質形態,它既不是固態,也不是液態,更不是氣態的,而是等離子態的。至於黑洞,就更不可能是屬於三維空間中的天體了。


空靈谷隨想雜談


實際上人類連三維空間都看不到,只能看到二維的圖像,然後根據透視來想象出三維空間。

所以要想想象出四維空間,人類必須得有三維的視覺。二維的視覺是投影在視網膜上形成的圖形,三維的視覺就是全息投影。人類想象三維是怎麼做的?先畫一個直角,再斜著來一根直線表示三維座標。那麼當你能真正看到三維的東西后,再斜著想象一根直線,你就想象出了四維座標。


z_又見炊煙起


這個問題我好像回答過一次了吧?

簡單的說吧,題主提出的問題的答案是;因為人類是三維空間進化出來的生物啊!

達爾文(創立的進化論)告訴我們:環境決定生物,有什麼樣的環境就決定了有什麼樣的生物,生物是被環境塑造和約束著的,包括人這種“高級”生物也是如此。就像沙漠裡的仙人掌不可能理解深海里的魚是如何游泳的一樣,人作為三維空間裡的生物,自然也是無法想象出來高於三維的空間的。

這裡的關鍵問題在於;你不要拿人、人類(或者任何事物)當無所不能不受任何約束的上帝。人不是上帝,人和人類是在客觀規律之下,被客觀規律塑造和約束著的。因為人和人類都被三維空間所約束著,只要人和人類被三維空間塑造和約束著,那就不可能想象出四維空間來。

供題主和大家參考。


137億年前的氫二氧一


人類自身攜帶的工具都是三維世界的,如人類的六識,也就是說人類生活的世界是三次元世界,頭腦也是三次元的工具,所以,人類想象不出四維以上空間。


自如自在


人類看不出的東西多著呢,只要你敢想敢說假的都會變成真的了,因為無從考究的原因誰能戳穿你?[捂臉]


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