科學家迫切想進入四維時空,他們是否發現了什麼?

弄潮科學


四維裡的時間維是強加進去的,目前科學尚不能解釋時間空間之間作用的原理。其他理論如弦理論的維度大致還是指空間維度,至於能否把時間空間維度化,對現在的人類來說還是太深,無法理解。其實進入四維甚至更多維就是意味著進入微觀世界,按弦理論推算那裡應該有未知的空間緯度。道理上很好理解,無論多大多複雜的物體,遠遠望去都是一個點,走近點才能看清其運動,再走近才能看見其表面,再走近才能看清其結構。而再走近呢?可能就有更深奧複雜的東西,至於是什麼呢,目前只能猜。量子力學的出現算是人類進入微觀世界的一個開端,至於是否能用維度的理論來解釋,我們耐心等著看吧。


玄鋒夜話



事實上在20世紀80年代,物理學家們曾不顧一切地想把宇宙的四種基本力(萬有引力、強互相作用力、弱互相作用力、電磁力)統一成一種單一的綜合力量。他們第一次嘗試發展成了所謂的超引力,但是由於大量的研究成果不一致和未經證實的預測,它不得不被放棄。另一個新興的理論是弦理論。

這一理論誕生於20世紀70年代,但在80年代之前,它基本上被忽視了。80年代,這一理論再度流行,物理學家開始認真研究它。弦理論仍然是我們對宇宙的完整理解的最佳猜測之一,但是根據這個理論,宇宙存在於26個維度中!因此,奇怪的是,科學家只接觸到其中的四個——空間的三個可互換維度和一個世紀前發現的時間維度。

這種荒謬一直困擾著哲學家和後來的物理學家。他們太好奇了,無法毫無疑慮地接受現實,他們想知道為什麼現實是這樣的。然而,最近發表在《歐洲物理學快報》上的一篇論文似乎揭示了為什麼我們的宇宙可能只存在於四維空間中。


當從足夠大的距離觀察時,維度就不復存在了。只有當我們近距離觀察一個物體時,維度才會出現。從相當遠的距離來看,一張紙看起來像是一維的。然而,隨著我們越走越近,這四面將逐漸向我們顯現。現在,當我們走近時,會發現第三維:深度。

思考第四維有點困難,但是隨著科學家越來越深入地挖掘,新的或更高的維度會出現。像洋蔥一樣,維度是多層盤繞的。有一個顯而易見的假設,即在大爆炸後的一瞬間,所有的維度都佔了上風,但由於某種原因,宇宙隨後決定只展開前四個維度。物理學家懷疑其他維度是彎曲的,盤繞在奇點的空間裡!

那麼為什麼只有四維?熱力學第二定律禁止其他維度展開,這是宇宙的基本定律。新生的宇宙充滿了輻射和亥姆霍茲自由能密度(這是一個對空間施加壓力的熱力學量)。


大爆炸後僅僅幾秒鐘,隨著宇宙瞬間冷卻,亥姆霍茲密度達到最大值,宇宙立即“凍結”。在這個階段,宇宙以前存在於我們認為存在的每個維度,現在只侷限於其中的四個維度。我們的宇宙展開到更多維度的唯一方式是,如果它存在於臨界溫度之上,這是一個地獄般的溫度,在它被創造出來僅僅一秒鐘後就肯定會冷卻。

物理學家的發現類似於水的相變。一塊冰轉變成液態水的唯一方式是當它受熱時,雖然這一理論直到最近才受到重視,使科學家轉向解決這種困境的原則是人擇原則。

根據人擇原理,如果宇宙有任何不同,質疑其結構的智能物種就不會存在。


熱力學第二定律主要解釋了為什麼時間只向一個方向運動,科學家稱之為“向前”。該定律預測,宇宙中的時間方向與無序度增加的方向相同。然而,這個推理是不完整的。

正如熵似乎在增加,因此時間也在增加,因為宇宙仍處於膨脹階段,這一階段有利於智慧生命的萌芽,我們只在四維空間中體驗宇宙,因為只有四維空間的盛行有利於智慧生命的開始和維持。

如果宇宙是二維的,生物體就不會到處移動。食物被消化和分解或者血液在體內循環的複雜方式在二維人體內是不可能實現的。那麼,提出和研究為什麼宇宙有四個維度的聰明物種,根本就不存在。


事實上,生物本身,即使是最簡單的生物,也會消亡,因為地球將無法圍繞太陽旋轉。當兩個物體之間的距離增加一倍時,萬有引力的強度下降了四倍,但在五維空間下降了五倍,在六維空間下降了六倍。在更高維度的宇宙中,地球可能無法實現圍繞太陽的穩定軌道,因此生物會被凍死。

也許形成太陽的引力壓縮和氣體膨脹在更高的維度上會有所不同,相比之下它們在四維空間中是如何發生的。也許太陽本身會過早坍塌成黑洞。即使是更高維度的原子也不會聚集並形成複雜的分子,這些分子隨後會構成複雜的生命。

科學家們迫切想進入四維空間,可以把我們這個物種的長期謎團解開。這對物理學家來說也是非常鼓舞人心的,因為它代表了人類尋求統一四種基本力量的一個巨大飛躍,並最終代表了人類對宇宙是如何誕生、如何發展以及它可能走向何方的理解。


軍機處留級大學士


首先我簡單的說下一維二維三維。目前通常說法。一維實際是指的是一條線,在理解上即為左-右一個方向.而在一個平面上的內容就是二維,只有前後左右。三維是指在平面二維繫中又加入了一個方向向量構成的空間系。

如果我們把點看作零維。點動成線,線動成面,面動成體。當點移動成為線這是需要時間。成面,成體亦然。

可以得到當任何緯度在增加了一個時間的量後。就會增加一個緯度。

那麼四維是什麼?

從我們高緯度世界看低緯度。比如二維,一維。我可以看到一個點移動,然後變成一條線。看到了它的起點和終點。然後看一條線移動變成一個面。一個面移動變成一個體。這樣我們同一時間看到低緯度的過去和現在。由此可以逆推得出,四維空間也可以看到我們的緯度的過去和現在。


笑笑觀自在


如果時間算是一個緯度的話,我們依然已經在四維時空了。不過根據題主的意思,應該把時間緯度排除在外,而是指的比我們時空高上一維的空間。如果說成五維空間,或許更精確一點。





其實,人們對於空間的理解還略顯淺薄,除了愛因斯坦的相對論涉及到了時空性質外,基本上沒有任何其它理論再有所涉及。愛因斯坦認為,時空可以扭曲,甚至可以形成蟲洞。而鏈接蟲洞的橋樑,或許就是通向了高維空間。在我們的時空中,即便我們知道時空發生了彎曲,我們也無法想象這種彎曲到底是如何發生的。之所以這樣,是因為我們的空間緯度不夠用,三維的腦袋實在無法描繪出來扭曲向高維的時空。




當然了,如果高維時空存在,這些問題就會迎刃而解。就像電影裡面的男主角庫珀,最終進入了黑洞中的高維時空,看清楚了可視化的四維時空到底是如何的,甚至他可以直接操縱引力對時間緯度進行作用,像“神”一樣。不過,電影畢竟是電影,當不的真。現實世界裡面是否有高維空間,是個未知之謎。科學家沒有辦法知道,因為無從下手。


對了,還有一個叫做“超弦理論”的假說,描述了一番高維空間。該理論是為了解決相對論和量子力學引力描述不兼容而建立的假說。該理論認為想要量子力學和相對論兼容,則需要我們的宇宙存在至少包括時間在內,有11個緯度。不過,雖然該理論指出了高維存在,但這種高維和我們想象的很不一樣。超弦理論中的高維,都是蜷曲的,尺度極小,小於普朗克長度。所以,人們即便想進去,也會因為自己尺寸太大鑽不進去。

所以,對於一個是否存在還不知道的高維空間,科學家根本沒有迫切想進去。


科學探秘頻道


四維時空說法這個題主表述的不對(沒準是哪道聽途說的)。咱們現在所處的就是四維時空,空間三維加上時間一維。我認為題主應該是說的是四維空間,也就是所謂的五維時空。

四維空間就是一個承上啟下的作用吧,打個比方我們現在觀察二維空間和一維空間,基本就是一種上帝視角,我們對二維和一維的觀察可以說是瞭如指掌,但是對三維空間的觀察確是一種只緣身在此山中的感覺。很多物理模型並沒有得到解決,宏觀相對論和微觀量子力學之間的矛盾沒有解決,大一統理論始終摸不到線索。沒有條件就創造條件唄,如果有幸進入四維空間來觀察世界,沒準我們現在無法解決的各種物理問題都很輕易的得到解決了。

換個角度來思考,也許我們在探索四維空間的時候會的出一些驚人的發現。科學史上很多理論的發現都是在不經意的,像蒸汽機 電磁感應 苯環的發現,經常喝的可口可樂也是節外生枝才配出來的。所以學者們探索四維空間也不只是出於一個純粹的目的,從中收穫也許比想要的來的更多,當然也可能是一無所獲。


吾所承之道


並不是科學家迫切想進入四維空間,而是網絡上很多“無聊”的人想進入四維空間!

科學家們也沒有發現什麼,當然也沒有發現所謂的“四維空間”。科學家還有很多其他實實在在問題等待研究探索,哪有時間去研究虛無縹緲的“四維空間”?你見過有科學家在實驗室裡或其他地方尋找所謂的“四維空間”嗎?

科學研究的是什麼?不是因果關係,不是解釋某種現象的原因,而是基於對現實世界的觀察探索總結出一套普適規律,然後把這種規律應用到更廣泛的領域!

四維空間存不存在?沒有人知道,我們甚至不知道四維空間到底是一個什麼樣的空間!所有對四維空間的描述都是想象假設!

所以,科學家不會去定義四維空間,更不會刻意去尋找,四維空間的定義目前也只是數學上的假想概念!而討論四維空間尋找四維空間的只是網絡上多維空間的愛好者或者幻想家!

與四維空間相比,或許五維度時空更容易讓人理解接受,因為我們就生活在四維時空中,這個時空裡時間只有一個方向,不斷向前。而五維度時空裡時間有兩個方向,向前和向後!


宇宙探索


只有有道法的可以掌控四維空間,可以看到四維空間,可以完成不可能完成的任務,可以治療不可能治療的疾病,可以調整人生的軌跡,可以把握自己的命運,可以自信的自己的強大,有些人甚至無所不能,當然層次不一樣的,權限也不一樣,科學家其實無時無刻不在研究這個空間,可就是陰陽兩隔無從下手,這把鑰匙就掌握在陰陽師手上。


茅山天醫


我們這裡有個科學家,長期研究四維空間科學,有一天,終於發現了進入的通道,便想先進去看看裡面如何,要是很好就帶上全家移民,結果成功進入四維空間,但未能找到回來的通道,如今他家裡人天天發尋人啟事,甚至在太空艙上都貼了廣告,最後只好對外宣稱其長期修道,已得到正果,修成大羅金仙。


上堯村夫


發現了方舟子吧



我有一隻羊1


因為說的時空,所以從一維開始討論。人類在大陽系內也僅能在大陽系內定義時間,為此時間無始無終僅為人類的設想。然而在整個空間裡時間這個概念就無法定義了,而空間仍然成立,三維直角座標的方法事實證明也不能準確描述整個空間。怎麼辦?在數學領域就有邏輯推出了所謂n維空間。事實上要定義4維空間成了一種推測,吾以為有了人類就產生了時間,而這個時間在人類發生之前就已存在(太陽系)作為一維記彔了發生在三維空間的一切,這裡用的記錄僅表示不能人為記錄也己發生的存在,空間仍是三維的。拙見勿笑,有噴者也無妨。(一維空間在此定義為時間)


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