高維空間一直很多科幻小說與電影中一個(gè)極其高階的設(shè)定,它的存在使得很多在三維空間中無法完成的任務(wù)瞬間迎刃而解,當(dāng)然高維也成了很多陰謀論者認(rèn)為外星人早已存在地球上的一個(gè)理由!
那么從科學(xué)的角度分析下,一個(gè)生命體從二維到四維,會有什么變化,能從理論上證明四維空間也適合人類生存嗎?
生命從二維到四維,會經(jīng)歷什么樣的變化?
生命是否能從二維到四維,估計(jì)誰都沒法直接下結(jié)論,要回答這個(gè)問題,必須要從二維開始到三維以及四維有個(gè)比較明確的理解才能下個(gè)結(jié)論。
從零維到四維:零維是一個(gè)沒有尺寸的點(diǎn),一維就是無限多個(gè)點(diǎn)的集合,二維就是無數(shù)平行的線組成!三維就是無數(shù)個(gè)二維平面堆疊,那么四維呢?是創(chuàng)造出一個(gè)新的解釋方式還是無數(shù)個(gè)三維的堆疊?當(dāng)然根據(jù)數(shù)學(xué)意義上的四維,它就是無數(shù)個(gè)三維組成的,我們所在的三維空間只是一個(gè)四維空間的切片!
生命從低維到高維,它是一個(gè)什么樣的過程?
點(diǎn)和線很明顯無法構(gòu)成生命,其實(shí)二維也無法構(gòu)成生命,因?yàn)闃?gòu)成生命的每一個(gè)原子都具有三維尺寸,那么我們假設(shè)二維可以存在生命,它如何從二維到三維嗎?會是怎樣的過程?很明顯二維平面中的生命如果到了三維,它可能會被一陣風(fēng)刮走,也可能因?yàn)楸旧砀鱾€(gè)系統(tǒng)的因素,在三維中自然的分裂成了數(shù)塊!
對于二維生命來說,三維人的操作可以凌駕于二維生命之上,比如可以將二維封閉框(比如二維監(jiān)獄)中的物體不經(jīng)過二維平面直接取走放到二維平面的另一個(gè)區(qū)域,對于二維生命來說,這個(gè)物體在它們的世界中突然消失,然后又突然出現(xiàn)另一個(gè)區(qū)域出現(xiàn)!
從三維到四維
我們很容易理解二維,也能理解三維,因?yàn)槲覀兌寄芸吹?,比如上文中的二維監(jiān)獄是一個(gè)封閉的框,三維中的保險(xiǎn)柜是一個(gè)封閉的六面體,當(dāng)然至少得四面體,比如用鋼筋水泥封閉起來銀行金庫,那么除了要鑰匙打開大門外,其他就沒有任何辦法了!
假如按三維人看二維那樣理解的話,四維看三維,完全可以從那個(gè)額外維直接將這個(gè)封閉保險(xiǎn)柜中的任何物體取走,我們卻看不到它是怎么消失的,如果將它放回三維,我們也無法發(fā)現(xiàn)它是怎么出現(xiàn)在三維的,根本就無法跟蹤路徑,因?yàn)樗菑奈覀兞私庖酝獾念~外維過來的。
生命在四維會怎么樣?
從四維人看三維的理解,我們到四維是非常危險(xiǎn)的,因?yàn)檎麄€(gè)身體就處在裸奔狀態(tài),而這個(gè)裸奔并不是沒穿衣服,而是所有組織,甚至每一個(gè)原子都暴露在四維空間中,簡單的說就是不設(shè)防的,四維空間中的任何生命體可以進(jìn)入我們內(nèi)部或者取走任何“零件”!
而且我們也不知道四維中有啥風(fēng),因?yàn)槎S到了三維中,一陣風(fēng)就刮跑了,三維人到了四維中,是不是一陣風(fēng)就被吹散了,確實(shí)不太好說哈,但至少風(fēng)刮過來的四維塵埃都能進(jìn)到體內(nèi)!當(dāng)然副產(chǎn)品也是很爽的,可以全方位無死角的觀察三維空間,一個(gè)原子都逃不過你的眼睛,比核磁共振清晰一萬倍!
當(dāng)然最理想就是視覺以四維的方式觀察,而人體仍然處在三維狀態(tài),也許這就是所謂的開天眼,即使只能看,那也是功德無量??!
一切盡在掌握
四維空間到底是個(gè)什么樣的維度,生命能存在嗎?
四維空間看起來很是牛逼,盡管三維生物難以再四維中存活,但要是按四維方式生長的生命,是不是就可以存在呢,比如我們宇宙是不是真的是在高維空間中呢?
其實(shí)嚴(yán)格的從物理意義上來看,四維空間中的物質(zhì)存在是值得商榷的,因?yàn)樵谌S中的二維球面的面積與距離平方成正比,但在四維中,則是和距離的立方成正比,如果粗暴理解的話,四維中的離看起來比三維中要遠(yuǎn)得多,當(dāng)然我們只能以三維投影來理解四維中的距離。
這會導(dǎo)致一個(gè)問題,構(gòu)成物質(zhì)關(guān)鍵的相互作用力,比如電磁力和引力等,要比三維中小得多,也就是是說,如果要以電磁力構(gòu)成宏觀物質(zhì)時(shí),物質(zhì)之間的距離要更緊密,而以引力構(gòu)成的行星和恒星,需要更小的體積才能達(dá)到三維空間中的同樣的結(jié)果!
但從三維跨越到四維中,并不會產(chǎn)生這樣的劇烈變化,因此當(dāng)年ESA的科學(xué)家有一個(gè)觀點(diǎn),四維空間中的行星和恒星運(yùn)動(dòng)的不穩(wěn)定的,但何止是不穩(wěn)定,簡直可能分崩離析!而已電磁力相互約束的宏觀物體,比如人體也會處在極其尷尬的地位!
因此《三體》中描述的進(jìn)入四維碎塊中的“墓碑”是非常危險(xiǎn)的,還有藍(lán)色空間號上的人進(jìn)入第四維徹底占領(lǐng)萬有引力號也同樣存在障礙,當(dāng)然還有一個(gè)思路可以解決!以三維小宇宙的方式在四維中遨游,既能享受四維帶來的絕佳好處,還能躲在三維中不受影響!至于怎么來實(shí)現(xiàn)就不是種花家所考慮的問題了,咱只管出餿主意!