如果人类进入四维空间会发生哪些不可思议的事情?

量子苯


我们生活的空间是三维时空(排除时间维),在三维空间中,我们可以通过长宽高来描述一个物体。然而,如果存在高维空间,比如再多一个维度,则我们就需要在长、宽、高外再另加一个维度才能够描述一个物体。而且,由于维度的增加,我们可以做到三维中很多不可思议的事情。所以,四维空间中的生物,对于我们就像神一样的存在。而如果我能能够进入四维空间,那么我们或许也可以做到很多不可意思的事情。



四维时空中我们可以做到那些事情?

在四维时空中,由于一个物体不在仅仅具有三个维度,所以我们想要对一些物体操控的时候,完全可以通过第四个维度。就比如一个四维的瓶子,如果我们三维去看这个瓶子的时候,我们发现进入瓶子的内部只有通过瓶口。但是在四维空间中,瓶子因为具有第四个维度,所以我们完全可以通过第四个维度直接进入瓶子中。这时候如果我们把一个乒乓球放入瓶子中,那么三维的生物看上去就像是瓶子里面突然就多了一个乒乓球,好像是凭空出现的一样。





这类似于我们在二维的纸面话一个圆圈,圆圈里面圈住一个二维人。在这个二维人的世界里面,他是完全被这个圆圈封死的。但是,我们三维人却可以直接通过第三个维度把他拉出二维圆圈,这样的结果就是二维人好像在二维世界突然消失一样。

第四个维度会是什么?

当然,以上仅仅是一个例子而已。因为这里我们直接把第四个维度当成了类似于长、宽、高一样的空间维度。但是,第四个维度我们谁都没见过,或许是完全有别于空间维度存在的一种神奇维。就像电影星际穿越里面展示的那样,黑洞内部是一个高维世界,在高维世界里面,时间已经完全被可视化。而男主角库伯则可以通过引力寻着时间维度直接操控过去。

所以,在第四个维度中,时间或许会被可视化。而生活在里面的生物,可以随意改变过去。这样的话,我们三维人的命运就是完全受制于这些高维生命人。所以,进入高维空间,一切谜题或许都会解开。但可惜的是,科学界并不确定四维空间一定存在。


科学探秘频道


我不是专业人士,这只是我的一个思维游戏,恐怕不具有任何科学理论基础,但是不影响大家娱乐性的读一下~

首先,了解下什么是四维空间,纯个人理解,我们创立一个角色,他叫A,他是一个一维世界里的小人儿。

他在一维世界有一个一维房间,我们就叫它“一维公寓”吧。

A同学最喜欢在自己的公寓里散步了,有这么一间自己的房子,他很开心。

他觉得自己的公寓房型很好呢!

有一天,在整个空间里,上帝的声音响起来了:

“A!我给你一个进化的机会,让你拥有更广阔的空间!我给你无数个一维公寓,供你支配!”

A同学开心坏了,于是,他凭借对一维世界本能的认知,对空间进行了改造,认为自己有了更大的房子:


上帝沉默了几秒:

“庸俗!愚蠢!往另一个方向想想!”

A同学茅塞顿开!于是,他把无数个一维公寓堆叠排列的相当紧密,居然形成了一个二维公寓!

A同学随之也不再是一个点了,他进化成了A²同学,成了一个圆。

他开心坏了,觉得以前的房间如此单调。

他甚至高兴得绕起圈来!这是他从来没做过的!

A²同学更喜欢在自己的公寓里散步了,有这么一间自己的房子,他很开心。

有一天,在整个空间里,上帝的声音又响起来了:

“A²!我再给你一个进化的机会,让你拥有更广阔的空间!我给你无数个二维公寓,供你支配!”

A²同学开心坏了,于是,他凭借对二维世界本能的认知,对空间进行了改造,认为自己有了更大的房子:


上帝又沉默了几秒:

“庸俗!愚蠢!往另一个方向想想!”

A²同学茅塞顿开!于是,他把无数个二维公寓堆叠排列的相当紧密,居然形成了一个三维公寓!

A²同学随之也不再是一个圆了,他进化成了A³同学,成了一个球。

他开心坏了,觉得以前的房间如此单调。

他甚至高兴得跳了起来!这是他从来没做过的!

A³同学更喜欢在自己的公寓里散步了,有这么一间自己的房子,他很开心。

他甚至精心布置了自己的房间,让自己看起来更像一个三维生物!

为了让大家看的更清楚,A³同学把自己房间的墙壁换成了半透明的白色。

他甚至还为自己买了小床和小熊。他觉得这样,更能让同样是三维的读者们懂他,因为他很孤独。


有一天,在整个空间里,上帝的声音又响起来了:

“A³!我再给你一个进化的机会,让你拥有更广阔的空间!我给你无数个三维公寓,供你支配!”

A³同学开心坏了,于是,他凭借对三维世界本能的认知,对空间进行了改造,认为自己有了更大的房子:

上帝又沉默了几秒:

“你还是那么庸俗!愚蠢!再往另一个方向想想!”

A³同学茅塞顿开!但他也慌了。

于是,他试着把无数个三维公寓重叠的相当紧密,让空间反复的堆叠,构筑了他从来不敢想象的“四维空间”。



A³同学随之也不再是一个球了,他进化成了A⁴同学,他不知如何描述自己。

他震惊了,于是他向四周看。


他看到了墙壁的全貌,同时自己也身处墙壁内部——是的!能同时看到完整的墙和内部结构!同时!



他想从另一个方向找到自己的小熊,可是三维距离和大小这个概念已经不存在了,从这个方向,他能看见空间中叠加的无限小熊和小熊的每个横断面!就在同时,他自己也在小熊的内部!

A⁴同学有些晕眩,想躺在床上休息一下。

他试着看向床。



同样的无限细节,无限断面,无限叠加。

最远端,他能看到整个房间!可是同时,他又身处枕头的内部!再同时,他又身处小熊的内部!同时,他又身处枕头内一个棉絮纤维的内部!他身处无限空间的叠加态中!

如果愿意,他能同时看到无限的细节,又能看到一切的整体!

“方寸之间,深不见底!”

A⁴的呼吸变得急促!他觉得空气也被叠加了!每个分子每个原子,都同时无限大又无限小!他自己也是!

他甚至能看到自己身体的内部结构!甚至身处自己身体的内部结构里面!——虽然这个空间没有内部和外部的概念。

A⁴同学惊呆了,同时又很兴奋。

他在四维空间中大喊:

“上帝啊!让我看看五维空间吧!我想知道五维世界是怎样的!”

上帝沉默了几秒:

“算了,我的电脑已经很卡了,回三维吧。”



A³同学又变回了小球,房间还是他精心布置过的那样。

他觉得刚刚就像一场奇怪的梦,也觉得眼前的三维世界就像纸片那样薄。

文章最后奉上之前看《星际穿越》电影里五维空间是什么样的,据说五维空间的世界一切事物都是可以用时间线的形式存在的,先看看几张图片吧,感兴趣的也可以去看看。




科技无界


罗伯特·海因莱因(Robert Heinlein)在他的短篇小说《造一个扭歪的房子》中探索了生活在解开三维空间的人类进入四维空间的各种可能性。

小说的主角昆塔斯·蒂尔(Quintus Teal)是一个傲慢的爱张扬的建造师,他的雄心是要建一个全新样式的房子:一个超正方体,一个在三维中展开的四维空间。他诱骗他的朋友贝利夫妇购买这个房子。

这个房子建在美国洛杉矶,这个超正方体由八个超现代的立方体组成,这些立方体一个叠一个堆放成“十”字形。不幸的是,就在蒂尔要将他的新创造介绍给贝利时,美国南加州发生了地震导致这栋房屋倒塌了。立方块开始倾倒,但奇怪的是只有一个立方块留下来,还站在那儿。其他的立方块神秘地消失了。当蒂尔和贝利小心地走进房间,现在只有单独的一个立方体了,他们吃惊地发现从一楼的窗户可以清楚地看到其他丢失的房间。但这是不可想象的。这个房子现在只有单独的一个立方体。一个立方体的内部怎么可能与从外面无法看见的其他一系列立方体连接起来呢?

他们爬上楼梯,在通道入口上发现了主人的主卧室。然而,他们没有发现第三层楼,而是发现他们又回到了一楼。贝利以为闹鬼了,吓得跑到前门。结果前门不是通到外面,而是通到另一个房间。贝利夫人吓晕了过去。

当他们探查这个房子时,他们发现每一个房间都和不可能的一系列其他的房间连在一起。在原来的房子里,每一个立方体都有一个观看外面的窗户。现在,所有的窗户都面对其他的房间,没有外面可言。

他们被吓得魂飞魄散,慢慢地试着打开房间所有的门,结果发现自己永远在其他房间绕来绕去。最后,在书房里,他们决定打开四个软百叶帘向外看。打开第一个软百叶帘,他们发现自己正俯视着帝国大厦。显然,那个窗口接通着恰好在塔顶上空的另一个空间的窗口。他们打开第二个软百叶帘,发现对着一个上下颠倒的辽阔的海洋。他们打开第三个软百叶帘,发现什么也没有。不是空洞的空间,也不是漆黑一团,而是什么都没有。他们打开最后一个软百叶帘,发现对着一片荒凉的沙漠景观,与火星上的景观非常相似。

他们恐怖地搜索房子的各个房间,每一间都不可思议地与其他房间相连。蒂尔最终搞明白了。他推测,地震一定是毁坏了各个立方体的连接,并在四维空间中将这些立方体合在了一起。

在外面,蒂尔的房子原来看上去与一个普通的立方体并无区别。由于在三维中正方块之间的连接是刚性的和稳定的,所以房子没有崩溃。然而,从四维的观点看,蒂尔的房子是一个解开的超立方体,可以重新组装或合并到一个超立方体。这样,当地震发生时,房子摇动,它不知怎么就在四维中合在一起,只留下一个立方体在我们三维中晃来晃去。任何人走进这个单一的剩余的立方体都会看到一系列房间以一种不可理解的方式连接在一起。蒂尔不经意间就跑遍了各个房间,事实上,他已经进入了四维。

看到这里,我们的主人公似乎注定要在这里度过他们的余生,在超立方体中无望地徘徊兜圈子。但另一次猛烈的地震摇动着这个超立方体。蒂尔和吓坏了的贝利屏住呼吸,跳出最近的窗户。当他们着地时,发现自己已身处距离洛杉矶几英里远的约书亚树国家纪念馆中。


高维宇宙观


空间是虚无的,是没有维度的,只有实体物质可以造型,可以设计,可以有多个面,一体多面,曲曲折折,外掏内空,形成多个维度,


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