如果高維生物可以觀察低維生物,為什麼我們觀察不到二維生物?

李原草


這個問題很有意思。首先題目就假設多維空間中存在生物,且有高維、低維之分,所以只能在假設的條件下去回答,為什麼人類卻觀測不到二維生物。

按照此看法想,0維是絕對的死,因為它沒有長、寬、高,沒有體積,什麼都沒有。而到1維時,有了一個空間屬性,你無法想象它是怎麼樣的存在,只有長度?這是什麼?

就好像以現代人的思維去想象宇宙之外是什麼一樣困難。而2維有了長與寬的概念,以我們的認知角度依然無法想象沒有高度是個什麼樣子。

在我們的世界裡,一切物質都是三維的,沒有二維事物供我們觀測,在這個世界裡,也只能存在三維事物。

這裡我想說,維度只是一個數學概念,被引申到物理學、哲學中卻成為了時空座標的數目,並且還有許多相關的理論,比如超弦論與超膜論。但這兩個理論根本無法從實驗去驗證,所以,只能作為一種假說被存放於高閣之中。


一枚遊戲科幻迷


這個問題其實很難回答,可能我的回答會引起很多人爭論,但是我還是要給出我的看法。

維度

在討論問題前我們必須搞清楚維度的概念,其實說具體點維度只是一個數學概念,因此數學中是指獨立參數的數目。但是在物理學和哲學的領域內,引深為獨立的時空座標的數目。


高維生物能看見低維生物?

明白了維度的概念後,接下來我們來討論下這個問題。所謂低維生物在我看來就是偏科幻主義的東西,因為從現有理論來說,低維生物是無法存在的,因為二維空間的複雜度不夠。 生物需要與環境有物質與能量交換,就必須存在入口與出口,而在二維空間中,這種拓撲要求使得生物必然是割裂的,因此存在矛盾,歸總來說,這實際上是一個拓撲或者是微分幾何約束。


我知道看到這裡很多人會噴我現代科學就是解釋不了很多東西等等,但我是科學、科普愛好者我的任務就是為大家傳達比較科學、公認度高的理論。所以低維生物這種臆想中的存在本就無法證明其存在,有人會反駁我螞蟻,很遺憾的告訴你螞蟻也是三維生物!!!還有二維材料,你可以去好好查一查它的概念指的只是層數很小。


所以在我們現實生活中不存在二維生物!!

為什麼我們觀察不到二維

在我看來以三維世界的眼光去想象二維本就是不正確的,我們只是以自己的思想去定義出了維度,到底存不存在其他維度本身就是個問題!

曾有一位學者這樣說過:“不僅具象的幻想高維是做不到的,幻想低維也是做不到的,所謂我們認為能看到的二維或者是幻想的二維不過是在三維空間中的二維。


要知道幻想本身就是建立在人類認知之上的,這是個悖論。拿外星人的外貌來講,其都是人類通過日常接觸的東西進行扭曲,改造而來的。

所以在我看來關於維度空間最重要的基本認識是除了三維,其他維度空間目前來說都是數學的,而不是物理的,這是由基本粒子決定的。


或許你可以永恆的說人類科學沒有進步到那一步,我無法反駁你。也希望某一天你能打破我的認知,證明其他維度世界的存在。


科學認識論


誰說的高維生物可以觀察低維生物了。目前我們已知宇宙常見的宏觀事物就是三維的。幾維只不過是數學工具。我們在三維座標系內確定一個點,只需要知道xyz三個量。四維就是多一個座標,比如需要xyza四個量。


所以三維就可以描述我們,當然你可以隨意選一些其他所謂的緯度,比如時間,甚至可以按照體重加個緯度。描述你可以用xyza來表示,xyz依然描述位置,a是體重,完美。當然你把a換成時間,換成身高,換成其他的都可以,這都不會改變任何已有的規律,只是一種解決手段,工具。


常說的螞蟻是二維生物,只是一種比喻,螞蟻還會飛呢,螞蟻的窩比我們還立體。


蛋科夫斯基


這個問題有兩個版本,主流版本認為二維生命不存在,所以看不到。但是少數人認為二維生命存在,且存在形式和三維生命截然不同,具有量子特性。下面就著兩個版本進行論述,以及闡明人為什麼看不到二維生命:

一、二維生命不存在觀點

1.生命的厚度,二維支持不了。

生命需要至少三維空間才能夠支撐,因為生命的標誌就是可以新陳代謝。而新陳代謝就需要能量交換,這就需要能量的入口和出口,除非出口和入口在同一個位置,否則,這樣的結構在二維世界是割裂的,無法作為一個整體存在。

2.組成生命的原子是三維的。

雖然電子、質子、中子沒有緯度之分,但是尤其組成的原子確實在空間具有三維結構的。因子,由他們組成的生命,也都是三維的。

3.即便是隻有一個原子層的石墨烯材料,也只是宏觀認為的二維而已。

因為原子是三維的,所以碳原子也是三維的,石墨烯在微觀下,也具有長度、寬度、和高度,是三維的。只是在宏觀下,可以認為是準二維而已。

所以,綜上,不是人們看不到二維生命,而是其更本不存在。



下面接下來重點說下支持二維生命存在的觀點:

量子理論允許二維生命存在

我們都知道,微觀世界服從量子理論。電子即使波又是顆粒,具有波粒二象性。其在原子核周圍不是連續運動,而是以一定概率出現在各處。為了避免二維生命攝取能量需要割裂身體的矛盾,那麼支持二維生命的人認為:組成二維生命物質基礎不是原子,而是電子、中子、甚至是夸克等基本粒子。這樣組成的生命就可以直接通過量子效應例如量子隧道效應,直接和外界進行物質交換,而無序一個物理的空間口。



但是這樣組成生命的基本粒子太小,比光波的波長可能還小,所以人類無法通過光線肉眼看到


科學探秘頻道


螞蟻是二維感知動物,所有東西在它們面前都是一個平面,因為他們只能感知長於寬,沒有高,。我們認為我們是三維感知動物,因為我們能感知我們所謂的第三維,高,。同樣生活在地球上,為什麼我們人類眼中世界是立體的,而螞蟻眼中卻是是平面,我們這麼說,螞蟻眼中世界是二維平面的,包括他們自己。。但他們不知道在三維動物眼中世界只有立體,所以,在三維動物眼中螞蟻有了第三維度,高。。如果沒有科學家發表論文說螞蟻只能感知二維的平面,我想絕大多數人都以為螞蟻跟我們一樣能感知第三維度,高,。。同理,四維動物眼中世界只有四維體,我們以為我們是三維物體,但在四維物眼中我們也有他們眼中的第四維,只是我們無法感知,就像螞蟻無法感知我們眼中的第三維度,高,一樣。。科學家不是把時空分為十二維度嗎,我想說的是,也許我們所有物體都存活在第十二維度裡,只是我們無法感知到我們所能感知維度之外的維度罷了。。。把方向分為上下,前後,左右六個。我們正常人最多隻能同時感知前,左右,上下,五個,後是永遠無法感知的,。也許當我們能同時感知前後左右上下六向的時候,我們就成為了四維動物,。想象一下蒼蠅眼中的世界,它們的視界可是360度無死角。也許蒼蠅是四維物,可我們無法感知它們眼中的世界是什麼樣的,所以它只能淪為我們眼中的三維體。又也許,當我們能在我們能感知第四維度的時侯,就是我們實現穿越時空的時候,或者當我們實現穿越時空的時候就是我們感知第四維度的時候。。


加油青春72803575


目前,有沒有外星人都不敢說,你就別提二維生物了。完全沒有厚度的生命應該是不存在的。如果二維生命存在,那外星人這種三維生命應該是必然存在的。所以二維,三維,四維等都是理論,實際上二維生命應該是不存在的。沒有厚度是個極端情況,在這個極端情況下再產生生命這種極端情況幾乎能斷定不存在。



紙鳶輕揚74897037


都是二把刀才會問這種弱智的問題,建議看李永樂的四維空間。開頭就說的很明白,這只是人類創造的一種純數學方法,便於做某種數學研究而創立出來的。不是一種物理現象,不用對物理負責。

劉慈欣只是一個科幻小說作家,懂一點高深物理知識和前沿的物理資訊。揉進了他的小說中,一方面為了小說的故事性,也是為了引起國人對提高科學素養的興趣。小說有所誇張和演軼那是正常的。但是大多數腦殘的國人,科學素養為零。把數學模型中的11維空間,和科幻小說的降維打擊煞有其事的在這裡討論。

可見中國的腦殘有多少。


用戶59411477208


個人觀點,有兩種可能:①根本就沒有二維生物,②或者說以我們目前的認知水平,還無法感知到二維生物的存在。


分別解釋上面兩種原因

這個好理解,生物只能存在於三維空間中,二維空間容納不了生命體,所以我們不是我們看不到,而是根本就沒有。

認知限制。大家可以先思考這樣一個問題,光的顏色有多少?


因為人眼只能分辨可見光,所以可以看見的顏色有限,那些波長在可見光下面和上面的,我們都無法識別,不是說接收不了,而是接收之後無法處理。所以這個世界上還有很多種顏色存在著,但我們沒法看見,也沒法去直觀的想象。

之後我們再思考一下二維生物,首先考慮,這個生物由什麼組成呢?

在三維空間,生物由原子構成,但顯然這裡的原子無法在二維世界存在,因為少了一個維度。唯一的可能性是存在著二維空間的“原子”,那麼問題來了?我們連三維空間的事物都無法全部辨識(比如之前說的光顏色),何談能觀察到二維空間的原子呢?何談能感知到二維生物呢?

既然按照三維空間的思路去思考二維生物不成立,那麼即便存在著二維生物,也是按照我們無法直接感知的定律存在著,所以我們沒辦法觀察到二維生物。


可能有些朋友認為,電視中的動畫片,紙上的畫不就符合二維生物嗎?我們可以讓它們動起來啊,而且也沒厚度。

這個就是我們想錯了,說白了那些動畫片或者紙上的畫,都是人類想辦法在某種物質材料上,選取特定位置,讓它們染上顏料或是發射/反射特定顏色的光而已。

期待您的點評和關注哦!


賽先生科普


是自身認知問題吧?也許壓根就沒有維度空間的觀念,只是我們人類對自己的認知強行賦予定義。我記得有人說過螞蟻是二維動物,它的認知中沒有高度,只有長寬。但我們有啊,它不認識高度,難道它就只會在地面上爬嗎?明顯不是呢。對於事物的定義是發自個體的,是個體對自身的解釋,對於明明就是目前認知中不能理解的,不清楚的,不瞭解的,幹嘛要強行定義它呢?


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問題的本身就具有爭論,你都說了如果,這就是一種假設。事實上,目前為止沒有任何證據證明高維生物可以觀察到低維生物,甚至高維生物或所謂的“高維”根本就不存在,都是人類的想象力在作怪!

當然如果高維生物真的可以觀察到低維生物,我們也會看到二維生物。但如今我們為什麼看不到?原因只能有兩種,一是高維根本不存在,二是我們人類的觀察手段太落後,侷限性太大!

個人理解的高維,就是三維空間加上時間,因為時間本身和空間就是一體的不可分割的,同時時間維度可以延伸至多達十個維度,科幻電影《星際穿越》中的五維空間就是時間的維度!

很多人總是習慣於把所謂的“四維空間”與“四維時空”分開來看,但事實上空間不可能與時間分開,沒有空間的時間,沒有時間的空間都沒有任何意義!

也有人把所謂的“四維空間”中的四維描述成“超立方體”,但本質上那樣的“超立方體”還是三維的!

所以說,很可能高維生物只有躍居但時間上更高的維度才能看到低維生物,就像《星際穿越》中那樣,在五維度時空中能夠看到位於四維時空中發生的一切,包括過去,現在和未來!


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