为什么人类想象不出四维以上的空间?

问题青年


四维空间的概念,源于爱因斯坦《相对论》中提及的“四维时空”,他认为,

宇宙中的一切事物都是涵盖时间与空间两个要素,两者的关系十分简单,只需在既定空间的空间轴(长宽高)的基础上增设一条时间轴就构成了四维时空,但该时间轴可以取遍数轴上的所有数,也就是说时间不再具有“一去不复返”的特点,沿着时间轴可以到达任何时间节点。

确定任何事物都需要四个坐标。换言之,只有对“某个事物在某个时间点内具体行为”进行描述才有意义,单纯有三条空间轴,只能描述孤立静止的事物,但整个宇宙并非绝对静止的物质,而是可以容纳生命的空间,而生命又是感知纪录时间的空间实体,所以就有了时间与空间不可分割的结论。但也不是说第四维一定就是时间,物理学中认为“维”是“描述一个事物变化时本身必须变化的参数”,譬如温度、情感等都可以都可以作为第四条坐标轴

对于一个正常人而言,“视听”感知事物的首要条件,而这也需要眼睛和耳朵的配合来完成。

双目效应。人们在观察事物时,两只眼睛捕捉到的事物形体是有偏差的(捂一只眼看东西就会深有体会),生物学上称之为位差,而具有位差的事物进入眼睛后也则会在视网膜形成视差,这就是所谓的“立体感”。

双耳效应。与双目效应相类似,如果一个人要对声音的方位做出判断,只能借助于双耳时间的时间差和音量差实现,单纯一只耳朵判断不出方位。

总结:人们对于四维以上的空间缺乏认知,归根到底是人本身就生活在三维空间中,没有高维空间的实物作为参考,自然就没有想象四维以上空间的能力,毕竟意识最终还要由物质决定。


巴普洛夫的狗


因为人类的半规管只有三个。



上面这个怪模怪样的东西,叫做半规管,它由三个装着液体的骨质中空器官组成。

分别控制前后,左右,上下方向的液体流动。

里面长着纤毛,如果人类的身体在三维方向移动,那么它就会给人类发出触觉信号。

这种触觉信号时刻标记着人类在空间中的运动情况,接着将世界转换为三维的空间。



所谓的维度,指的是各种不成一次线性关系的量。

除了时间之外,磁场、电荷、颜色,很多东西都可以成为维度。

当然,我们通常说的四维是时间。

人类并没有非常专门的,用来感觉时间的器官,大部分情况下,人类对时间的感受只能按照一定的时间节律输出脉冲,接着统计脉冲的数量。



因此,时间维度并没有和半规管结合起来,既然人类的大脑没办法接受到四维空间里面的变化,只能从抽象角度去接近。



那么,人类自然没有办法想象三维空间啊,所谓的想象,指的是人类从输出信号回溯到输入信号的能力。



你都没办法回溯到时间感觉信号,怎么可能去想象?


喵喵喵的喵


最重要的一点:四维空间到底是什么样的空间?我们能准确地定义吗?没有谁能准确定义。

如果最简单的定义都无法做到,当然想象不出来了,这很正常。目前所有对四维空间的定义都只是停留在猜测假设或者想象中,甚至连想象都想象不到,只能称之为“幻想”或者“空想”。

数学上确实对四维(高维)空间有定义,也很简单,一个点上由N条互相垂直的直线组成的空间就是N维空间。

三维空间就是一个点上有三条互相垂直的直线组成的空间,这很好理解,就是长宽高。但如何加上第四条直线与长宽高都垂直呢?我们只能假设这条直线存在,但假设的东西没有任何说服力,假设之后的证据才是最关键的。

而且还有一点,数学并不等于现实,数学只是人类了解现实和大自然的一种手段而已。

或许四维空间真的存在,但人类就是想象不出四维以上的空间,一个重要原因可能就是人类本身就是三维空间(四维时空)的产物,这就决定了人类无论如何是想象不出四维空间到底是什么样子,这种局限性是无法避免的。

不要说人类无法想象出四维空间的样子了,说得就好像人类能想象出一维和二维空间一样,人类只能从数学上定义一维和二维空间,但很难想象出低维度空间到底什么样子。

一维就是一条线?二维就是一个面?抱歉,这仍旧是数学上的定义,并不是现实。


宇宙探索


也许不是人们想象不出四维空间,而是科学权威对三维空间的定义本身就可能有误,或者说三维空间,在很大程度上只是科学家的一种猜测,而不是被证明了的事实,这只是一种暂时性的模糊定义。谁能说清楚,在三维空间中就不存在四维事物呢?比如灵魂是否存在?比如太阳,比如宇宙中的黑洞,是三维还是四维的?宇宙空间又是三维空间还是四维空间?四维空间的概念是多了一条时间轴,这只是权威的说词,但这个定义,未必就是准确的真理。也许加上了时间轴的空间,并不是“第四维”,而是叫五维六维或八维呢?为什么加上了时间的维度,就一定要排在“第四维度”呢?三维空间在“第四维度中”,那如果太阳或黑洞不属于三维世界中的天体,那它们又在“第几维度”中呢?因为我知道,比如太阳的物质形态,它既不是固态,也不是液态,更不是气态的,而是等离子态的。至于黑洞,就更不可能是属于三维空间中的天体了。


空灵谷随想杂谈


实际上人类连三维空间都看不到,只能看到二维的图像,然后根据透视来想象出三维空间。

所以要想想象出四维空间,人类必须得有三维的视觉。二维的视觉是投影在视网膜上形成的图形,三维的视觉就是全息投影。人类想象三维是怎么做的?先画一个直角,再斜着来一根直线表示三维坐标。那么当你能真正看到三维的东西后,再斜着想象一根直线,你就想象出了四维坐标。


z_又见炊烟起


这个问题我好像回答过一次了吧?

简单的说吧,题主提出的问题的答案是;因为人类是三维空间进化出来的生物啊!

达尔文(创立的进化论)告诉我们:环境决定生物,有什么样的环境就决定了有什么样的生物,生物是被环境塑造和约束着的,包括人这种“高级”生物也是如此。就像沙漠里的仙人掌不可能理解深海里的鱼是如何游泳的一样,人作为三维空间里的生物,自然也是无法想象出来高于三维的空间的。

这里的关键问题在于;你不要拿人、人类(或者任何事物)当无所不能不受任何约束的上帝。人不是上帝,人和人类是在客观规律之下,被客观规律塑造和约束着的。因为人和人类都被三维空间所约束着,只要人和人类被三维空间塑造和约束着,那就不可能想象出四维空间来。

供题主和大家参考。


137亿年前的氢二氧一


人类自身携带的工具都是三维世界的,如人类的六识,也就是说人类生活的世界是三次元世界,头脑也是三次元的工具,所以,人类想象不出四维以上空间。


自如自在


人类看不出的东西多着呢,只要你敢想敢说假的都会变成真的了,因为无从考究的原因谁能戳穿你?[捂脸]


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