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四维世界存在吗?看看《三体》对四维空间的描述
上传时间:2019-05-02 01:53点击:

仰望浩瀚夜空,细数繁星点点,你是否曾仰慕过宇宙的广袤,是否曾折服于世界的奇妙?星月交辉的夜色总是让笔者想起一篇篇科幻小说,如果说那些动人的文学作品是天空中的一颗颗星星,那么《三体》大概是最闪亮的之一,刘慈欣天马行空的想象总是把读者带入一个个光怪陆离的新宇宙。

《三体——死神永生》中关于“人类进入四维(不考虑时间这个维度)世界”的情节让笔者思忖良久。人类的飞船在三维宇宙中发现了四维碎块,并对其空间进行探测研究,甚至与四维空间中的“魔戒”进行了交流。这段情节十分精彩,那么问题来了,是否真的存在四维世界呢?

 许多物理学家相信,我们所生活的世界是超过四维的,如果四维世界真的存在,那么它是怎样的呢?我们知道,“点动成线,线动成面,面动成体”,即无数个零维空间(点)堆叠形成了一维空间,无数个一维空间(线)堆叠形成了二维空间,无数个二维空间(面)堆叠形成了三维空间,那么我们可以推导,无数个三维空间(体)堆叠便形成四维空间,而这是我们生活在三维世界的人类大脑难以想象出来的。

那么我们换个思维,假设有一个一维世界的生物,他仅仅能在一条线上行动,此时某个一维的物体向他靠近,他所看见的只有一个点。一个二维世界的生物仅仅能在一个面上运动,一个二维物体向他靠近,他所看见的只有一条线。而三维世界的我们,在某个物体靠近时,我们看到的只是这个物体面朝我们的那个面,而我们之所以可以判断此物体在靠近,是因为它朝向我们的面在我们的视觉内不断放大,当其远离,则这个面慢慢变小,故三维世界在我们眼中呈现的其实是二维的画面,而一维、二维世界的生物也是通过点和线的大小变化来判断物体的靠近和远离。我们作为三维世界的生物,仅仅能看到三维物体的局部,但是对于二维世界却可以一览无余(例如看一幅画),故笔者猜测在四维生物面前,我们也毫无隐私可言,它们可以看见我们各个方向的表面以及内部。(如下图)

人类进入四维世界后能否如小说描述的那般看到自己的身体内部呢?笔者认为人类接触四维空间之后也仍然是普通的人类,是无法具有可以观测物体内部结构的四维视觉效果的,就好像让一个二维世界的纸片“小人”在三维世界中旋转(这个小人在二维世界中只能上下左右移动),但他所见的依然只有线条,只是线条变得变幻莫测。

小说末后提到降维打击(整个太阳系被压缩成二维)是相当可怕的,大概是因为二维化以后,物体自身微观粒子相互之间的作用力公式发生变化,物体分子无法保持现有的稳定状态而发生解体,那么人类进入四维世界还能否存活呢?许多读者对此进行质疑,但笔者认为是可以存活的,就好像一个二维纸片“小人”正立在三维世界中仍然可以生存,但是如果把他压缩成一维(一条线),那么他的结构就将改变。

物理学家预测高维(应该是九维)空间的尺寸很可能小于10∧(-19)米(质子的一万分之一),所以认为质子的内部存在卷曲到极小尺寸的高维空间,那么也就是说我们的世界是由高维世界组成的?

 但是根据“点动成线”,应该是低维组成高维才对,那这又是怎么回事呢?笔者认为,更高的维度“卷曲”起来并蕴藏在点(零维)中,而零维组成一维,继而组成更高纬度,而高纬度再次卷曲组成一个零维的点,由此环环相扣,层层递进。前面提到一维生物看到的图像是点,说不定在零维生物的眼中是一个彩虹般绚烂的奇异世界呢!

再次仰望星空,你的脑海里是否会浮现出我们宇宙之外的世界呢?虽然我们的肉体只能存活于当下的世界,但是我们的思想却可以在无尽的“高维”海洋中任意漂流。“能同途偶遇在这星球上,燃亮缥缈人生,我多么够运。”无论其他世界如何,我们已经来到这颗蔚蓝色的星球,那么就珍惜眼前这片星空以及它所带给我们的幻想,与小伙伴们一同打造美好未来吧!



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