有人说蚂蚁是二维空间人是三维空间。蚂蚁不知道我们的存在,有没有四维的生物在俯视我们呢?

戏中人1796


大千世界无奇不有,生存在地球大自然中的各种动物植物均有着不同的能力跟意识。诸如我们常见的蚂蚁,据说在它们的感知世界里面只有二维空间,看什么东西都是只有长与宽,而我们人类则可以感知到三维空间看物质有长宽高。以此类推的话,我们能够在三维空间凝视着只有二维空间的蚂蚁,那么是否会有四维空间的文明生物在关注着人类呢?

所谓二维空间最先是由科学家们的抽象概念所提出,其由宽、长这2个维度组成,跟3维空间的区别是没有高度,所以在蚂蚁的眼里所见的一切都是宽跟长没有高,故此物种限制了它们的想象跟见识。而我们人类则能看到长宽高三个维度,宇宙对人们来讲就是一个由三维空间组成的世界,然而事实真的是这样吗?对于维度空间的问题,由于我们的学识有限,目前只能了解到三维空间而已。

然而有人提出,蚂蚁体积虽然很小见识的也仅是二维空间的物质,但它们并不是二维空间的动物,当一只蚂蚁的眼里人就好像一个超级庞大的物体,它们甚至无法认识到人有五官跟四肢。通过显微镜去仔细观察蚂蚁,人类会发现在其微小的身体内还存在着更加微细的组织结构,而且他们的身体也有长高宽三个维度,为此可以说明蚂蚁看的都是二维空间,但本身属于三维空间生物。

关于人类所在的三维空间,现在的普遍常识认为这个宇宙是由三维空间构成的。科学家口中的四维空间仍未被证实,还处在想象阶段。这跟数学的虚数理论一样,若真放在现实生活里是根本不存在的,但是在超弦理论上又可以延边出多达十一维度的空间。基于如此,有人就假设蚂蚁要是会思考的话,会不会想到有人类在三维空间里监视它们,换言之会思考的人类就会产生是否有四维生物在观察着我们一样。

虽然蚂蚁的视觉范围只看到二维空间,但世界上的任何动植物都属于三维空间的生物,蚂蚁自然也不例外,对此人类对蚂蚁或其他动物来讲就等于是神仙外星人般的存在,它们既惧怕又崇仰我们。目前人们所拥有的能力是,可以任意的把二维生物带入三维空间,并且不破坏它们二维空间里的规则,比如二维世界就像是漫画本的平面纸片,而人类既可以把这纸片拿出来又可以不影响二维空间的正常运转。

那么比人类还高一个维度的四维空间,从理论上也应该相同,据说存活在四维空间里的生物比人类的三维空间还多出一个维度,这个事情之前有一个美国科学家求证出来了,他通过对虫洞的研究,从而表示四维空间是真正存在的。为此四维空间又被称之为平行世界,在这种平行世界里面有无数的三维空间组成,等于是有无数个宇宙无数个地球甚至无数个你存在于四维空间,可以说这是一种无限空间理论。

按照现今的科学成果分析,人类对四维空间的了解还非常少,大部分仅存在理论跟猜想当中。这也表明了我们在茫茫宇宙之中并非是孤独的,人类所在的三维空间根本无法接触四维空间的高等文明,故而在宇宙探索方面一直没有新发现。那么如果四维空间里真的有生物在监视人类,那么身为人也是很难理解对方的,对此大家是怎么看待的呢?


猫眼观史


小伙子,你的想法非常的好!蚂蚁虽然不是二维空间的生物,但是四维空间是真的存在!近期,美国科学家通过虫洞理论证实了四维空间的存在,说白了就是平行空间的存在,无数的三维空间组成了四维空间!比如说我们的首都北京,在北京这个地方还存在另外无数个空间,当然,在其他空间里面这个地方还叫不叫北京就不得而知了!但这些空间的光照都来自于一个太阳,所遵循的时间跨度和我们的时间也是一样的!所以,有的科学家就猜测,时间是存在于四维空间的产物,或者说高于四维空间!

唯一遗憾的是,我们仅仅发现了个别的平行空间,但这只是四维空间的冰山一角,真正想探索四维空间真的还有很长的路要走!

顺便说一下,如何能到达同一个地点的平行空间呢?虫洞就是我们穿越空间的凭借,也是科学家发现平行空间的重要手段!但目前并未在平行空间发现生命特征!


等风者


“蝼蚁虽小,尚且偷生。”小小的蚂蚁在我们人类的眼中是很不起眼的,在路上走路的时候。我们都很难注意到蚂蚁的存在,所以时常我们会踩死蚂蚁而不自知。

我们都知道我们生活在三维空间中,三维空间就是由长宽高组成的空间立体,而二维空间的话则是指的是一个平面,例如一张平展的纸面就是一个二维空间。对于人类来说。在二维空间中的生存是无法想象的,那么对于蚂蚁来说,世界在它们的眼中到底是什么样子的呢?其实有科学家做过一个检测,他们发现了蚂蚁的平均视力大概只有人类平均视力的十分之一。

但是蚂蚁真的是二维生物吗?我想这里得打上一个大大的问号。关于人们为什么会说蚂蚁是二维生物,这其实是源自于爱因斯坦曾经用蚂蚁做过的一个比喻,爱因斯坦曾经说过,一个在球面上爬行的蚂蚁,永远不会知道球面不是平面的,这个意思就是说蚂蚁会将一个球面视为一个平面,这听起来是有道理的,但是一些人理解的时候却着实把它理解偏了。

爱因斯坦说这句话的意思不是说蚂蚁是二维生物,在我看来,他这倒像是对身处于茫茫宇宙之中渺小的我们的一种比喻。蚂蚁为什么不能分辨球面和一个平面,那究其原因还不是因为球面太大了?其实蚂蚁的这种思维跟早期的人类相比有什么区别呢?人类最开始在地球上生活的时候,认为地球就是一个平面,中国人还有天圆地方的传说,不过后来当人类步入太空之后,才真正意识到地球原来真的是圆的,真的是一个球。



连组成生命物质的基本粒子原子都是三维空间物质,更何况蚂蚁这个由大量原子组成的生物呢?再说了,如果是二维生物的话,那么根据科学家的推断,二维生物可能连食物都不能吃,因为如果它能吃食物的话,那么其身体就会被消化道一分为二,哪来的生存一说,所以说,别说是蚂蚁了,恐怕二维生物都是不存在的吧。有人说蚂蚁不能感觉到三维空间,其实这不是正确的说法,实际原因是蚂蚁的视力太差了。


镜像科普


科学家说对宇宙的探索,最重要的就是纬度的探索,一旦打破纬度界限,人也就变成了神。

二维是指平面,只有两个方向,即上下左右;三维是立体,可以理解为空间直角坐标系(x轴,y轴,z轴);四维空间呢?三维空间和四维空间相差的只是一个时间维度……

作为地球最古老的生物,蚂蚁也算一种特别的存在了,尽管蚂蚁一直被认为是二维空间的。但是蚂蚁和人类一样生活在三维空间,那蚂蚁是三维生物吗?



如果蚂蚁爬行到边缘时,我们可以看到蚂蚁也是像人类害怕掉下去的,而且蚂蚁脑袋上的触角是可以上下左右试探的,这就说明蚂蚁是有空间感知能力的。说蚂蚁是二维空间的只是个比喻,于是传着传着蚂蚁就成了二维空间的。而且蚂蚁的洞穴也是非常精巧,复杂工程堪比人类的建筑,这都说明了蚂蚁不是二维空间的。事实上蚂蚁和我们人类一样是三维空间的。



你很难感受四维空间,可能就是三维空间+一维空间,《三体》里“具有一种三维空间里没有的深度,导致回到三维世界的人会患上类似幽闭症的心理疾病”就是描述四维空间的。那么四维空间到底存在吗?一维是点,二维是线,三维是平面,也就说每一个的空间都是上一个纬度的集合体,四维空间……


就像神奇的克莱因瓶,它的神奇之处就是它底部的那个洞口,不管你放多少水进去让它注满,水都无法在里面静止,会一点一点的流失掉……很多科学家都去尝试破解它的奥秘但是都以失败告终,它很有可能是我们打开新世界的钥匙,让我们的科技上升到另一个领域的钥匙。

还有美国“虫洞”理论,“虫洞”可以说是宇宙中的隧道,其实只是个比喻,它能扭曲空间,通过在不同的隧道中穿梭,就能够实现回到过去或者走向未来的情况,就是穿越。这些无法解释的现象就证明了世界上有四维空间的存在。


星球上的科学


说“蚂蚁是二维空间生物”只是一种形象的比喻,不要说蚂蚁,就算更小的细菌也是三维空间生物。所谓二维空间,用数学概念理解就是一个平面,没有厚度的平面,而三维空间是由无数个二维空间组成的。

物理意义上讲,由于存在最小的量度:普朗克长度,是不会存在没有厚度的平面的,最小的厚度就是普朗克长度,任何小于普朗克长度的单位都没有意义。从这点上将,所谓的二维空间是不存在的,没有意义的。

那么,什么是四维呢?

四维有来种概念,“四维空间”和“四维时空”,我们所在的世界就是四维时空,这很好理解,三维空间+时间,所谓的时空结构。时间是一个维度,理论上分析应该是五维时空(或更高维度时空)的生物能够俯视我们,就像科幻电影《星际穿越》里主人公穿越黑洞后到达五维度时空那样。

不过通常情况下所谓的四维应该是指“四维空间”而不是“四维时空”,也就是说,除了长宽高之外,还有一个空间的维度,同时平行于长宽高。存在这样的四维空间吗?

我们并不知道。不过如果真的存在,四维空间生物确实能够俯视我们。四维空间到底什么样?我们也不知道,但可以在现实生活中通过假设想象去理解,比如说你被锁在房间里没有钥匙无法出来,但如果你是四维生物,你就可以轻松穿墙而过,轻松来到房间外面的世界。所谓的“克莱因瓶”就是利用四维空间制造出来的瓶子,三维空间里是不会存在克莱因瓶的,市面上买到的也不会是真的克莱因瓶。


宇宙探索


有人说蚂蚁是二维空间人是三维空间。蚂蚁不知道我们的存在,有没有四维的生物在俯视我们呢?

尽管我们打算开始讨论二维以及三维甚至更高维的空间,但首先申明一下,我们所理解中的二维是不可能存在生物的,因为只有长宽却没有厚度,这不在人类所理解的任何一种生命范畴之内!

一、二、三、四维?

零维、我们理解成一个点,就是没有具体大小的一个点,这个比较容易理解!

一维、就是一条线,如果将其封闭,那么它在我们看来就是一个圆!如果存在一种一维生物,那么它无论超前走还是朝后走,它都将回到原点!

二维、即为一个面,如果将其封闭,看起来就是一个三维中的球体,假如存在二维生物,它无论是朝着任何这个球面内的任何一个方向走,它都将回到出发点!

三维、长宽高所构成的空间,这是生命所能生存的最低维度,如果封闭起来,如何来形容这个空间呢,可能是一个四维超球体,按一维二维方式来理解的话,人类在这个球体中任意一点朝着任意方向,最终它将回到原点!

其实从三维开始,我们在理解上开始出现问题了,因为二维中无论是否封闭,还是正曲率(球面),负曲率(马鞍形),理解起来都很容易,因为我们眼见为实!但三维闭合正四维超球体之后,我们的脑子似乎不够用了!当然我们要理解的二维的封闭起来构成了一个三维的空间,而三维封闭起来将构成一个四维超球体空间?假如我们这个宇宙是封闭的话,从理论上看是不是本身就是一个四维空间?

二、我们的宇宙是个什么样的空间?

科学家一直想搞清楚宇宙有多大,当他们发现遥远的宇宙膨胀速度超过光速发现用所有已知的测量方法都不可能测量宇宙的大小,那么他们开始退而求其次来确定宇宙是否是一个有限的空间!

测量的方式很简单,理解三维投影的朋友都很清楚,在球面上和凹面上的角度和平面上的上的角度是不一样的,因此我们可以通过在传说中的“四维超球体”内建立测量模型,来确定我们这个宇宙是否是一个封闭的思维超球体!

测量结果是想必大家都知道了,这个角度测量的结果无限接近于实际角度,也就是说我们的宇宙不是大到难以测量就是一个平坦的无限空间!那么是否表示我们的宇宙中不存在高维空间呢?

三、四维空间

根据空间的数学模型,四维是全方位包含三维的,我们三维空间的所有只是四维空间中的某一维而已!

从理论上来,四维空间仍然有存在的可能性,但我们却无法来证明!不过这有可能是我们宇宙的大小无法测量的原因之一,就像即使蚂蚁给蚂蚁一把尺也无法测量出它们本身所处的球体空间大小,因为这已经超出了它们对于面积的理解!


星辰大海路上的种花家


首先维度一词就是个理论概念,现实中根本无法找到对应某一维度的物体。或者可以说“维度”一词存在于理论中、认识中或者心中,但是现实世界中不好说某一个物体就是几维的,因为从不同的角度看物体的维度是变得。

我们可以肯定的说X=1是一条一维直线,X+Y=1是一个平面,但是现实世界中根本找不到一维、二维的物体,用笔点一个点是零维的吗?用放大镜放大一定倍数再看就不是零维了,直线是一维的吗?同样放大一定倍数后有可能已经变成了三维,纸张通常认为是二维,放大一定倍数后再看,就已经是三维了,于是霍金提出了问题“三维生物放大很多倍会不会是更高维度的生物了呢?”

所以在三维空间里,我们无法说某个物体是一维或者二维,我认为在三维空间里,任何一个物体至少都是三维的,只不过我们为了描述方便,在人类的认知尺度内,把肉眼分辨率稍微大一点的一类物体看作是零维,把这类物体沿着某一方向延伸就看作是一维,垂直于一维物体方向延展得到二维,垂直于二维延展得到三维,三维已经是我们认识的极限了。

也就说人类只是把自己认为的零维看作了零维,并且在这个基础上得出了一维、二维、三维物体。既然蚂蚁和人同样生活在三维空间,那么蚂蚁就不可能是二维生物。

退一步讲,如果蚂蚁是二维生物,那必然只能拥有二维的器官,二维的器官如何维持蚂蚁的生命,也不可以使得蚂蚁在三维空间中爬来爬去。

那么蚂蚁知不知道人类的存在呢?

这是个有趣的问题,蚂蚁是三维的生物,生活在三维空间,其实其认知能力也是三维的,这是由蚂蚁眼睛和蚂蚁神经决定的(蚂蚁有大脑,但是起作用的主要是神经)。

一个有趣的实验,抓一只蚂蚁放到桌面上,当蚂蚁爬到桌面边缘时,两只触角会来回摆动,接着蚂蚁会返回或者沿着桌子边缘爬行,不会直接掉下去,这说明蚂蚁也感知出前面和脚下的不是一个平面,需要改变路线,说明蚂蚁是具有三维认知能力的。

蚂蚁具有三维感知能力,但不等于蚂蚁认识人类。在动物界中,能够识别出自己和非己都是非常高的要求了,狗还经常咬自己的尾巴,更别说认识其他类生物了。在蚂蚁眼中,也许人类和一面普通的墙是一样的,如果人站到蚂蚁面前,蚂蚁也无法认识到人类的存在。

同样的,人类的视觉和大脑可以认识到三维物体,即使人类到了更高维的空间中,也是无法认识到高维生物的存在,也就是说如果外星人是高维生物,即使在我们身边也无法意识到它们的存在。

今天的科普就到这里了,更多科普欢迎关注本号!


核先生科普


我们所讨论的高维空间或者低维空间,都是理论上可能存在或者说存在于数学公式中的。目前并没有发现其他维度空间存在的迹象,当然人类也很难去发现。


很多人把看作是二维空间生物,其实这就是一种误解,真正的二维空间生物应该是类似于上边图片中纸片人的样子。在我们的理解中二维空间是只有长宽的平面,在第三个空间维度高度上等于零,而蚂蚁并非如此它也是三维空间生物。

实际上地球上所有进化而来的生物都属于三维空间生物,即使是小到看不见的细菌病毒等也是如此,两个维度之内的生物是有着本质区别的。例如我们站在三维空间的角度去思考二维空间生物,首先来说我们对于它们来说可能类似于“神明”一样的存在,我们可以轻松的把二维生物从它们的监狱里提出来,却不破坏二维世界的围墙。我们也可以轻松的把二维生物的“心脏提取出来”,在表面上却看不到伤口。


而二维生物也有弊端,如果它们真的存在可能是不需要食物或者有其他食物摄取方式的,如果真的进食它的消化道就可能把它们的身体切成两块。

四维空间也是如此,如果存在四维空间生物它们将会比我们多出一个维度的空间,这样我们的心脏也可能被四维空间生物轻松取走不留痕迹。但实际上目前这些高维空间只是在数学公式中存在。上个世纪弦理论的发展直到今天的M理论,经历了26维度时空到10维度时空再到今天的11维度时空理论,该理论认为宇宙是11维时空的,除了我们现在生活的三维空间加上一维时间,其他空间维度都以小于普朗克尺度的大小蜷缩在一起。该理论也是最有可能同时解释物质组成和四大基本作用力的万物理论,可以统一协调量子力学和相对论。


当然了即使存在高维空间和高维空间生物人类也是没有把法知道和了解的。


科学黑洞




由于工作原因经常和二维三维打交道,平时业余时间又非常喜欢户外运动,在做户外运动的过程里,经常会瞎琢磨一个问题,就是我们所在的空间到底有没有被观察者观察,或者是被操控。

有时候会去世界各个技术论坛瞎逛,有一次看到了马斯克所说的一个推论,他说我们所在的世界是真实的基础世界,概率大概是几十亿分之一,原因就是我们最初有简单的游戏,从游戏开始,渐渐发展到越来越接近现实世界的游戏,有的游戏已经非常的具有想象力,在游戏空间可以通过软件来实现超现实的一切,再辅助VR等虚拟现实设备,让我们有些以假乱真的感觉。

我们可以建立一个这样的模型,随着科学技术的不断发展,在代码的世界里,我们终究会有一天建立一个强大的虚拟人工智能体出来,它在虚拟世界里可以超过人的能力,并且只要我们不断地提供素材,继续优化它的算法,它将更加的智能,我们可以选择把它封闭在一个永远也无法来到现实世界里的区域,它无法知道我们的存在,但是它会在人类提供的素材里,或者修改进程里,认为自己是真实存在的一个个体,或者很多不同个体的集合。



这些虚拟世界的AI们被我们定义了规则,有它们的物理化学与精神世界,自己会主动创造出新的嵌套,下一层都会比上一层更高级,但也会像我们一样的发问三个问题,我们从哪里来?我们是谁?我们的终极目的是什么?

可永远不会有终极的答案……

由此得出结论,我们应该有极度大的概率,是在一个和我们创造的虚拟世界里的AI是同样境遇,这将会是无限嵌套,而由于世界是自然存在的,没有造物主,只是无限可能的集合体,所以一层套着一层,每一层看上去都是很粗糙的世界,这就是我们之所以不完美的解释,因为没有任何可能让我们掌握所有可能,我们只是被包含在可能里的一部分可能。

回到蚂蚁世界,我们能够触摸蚂蚁,这说明我们在同一个嵌套里,而我们怀疑的造物主,我们是永远无法去触碰,就像我们将来要创造出的下一层虚拟空间AI人一样。

总结:极大的视角来看,我们是没有维度的,我们只是一种类似想象的集合体,而这个想象是个无主的混沌。


七色慧


首先蚂蚁就不是二维生命,人类也从未发现过什么二维空间,因为我们这个世界是一个三维的空间,这个空间当中所出现的所有生命,和人类都是一样的,其次二维空间说白了就是一个平面,这个平面有长度宽度,但却没有高度,而蚂蚁的身体再怎么小,它也是有高度和厚度的,所以说蚂蚁是二维生命的同学可以打住了。

至于说是否存在四维空间,五维空间甚至更高维的空间,这一点目前还不清楚,虽然人类的一些研究认为,宇宙的维度最多可以推到二十六维,但没有人能拿得出一丝一毫的证据,但假设说四维空间,五维空间是存在的,这些高维度空间当中也存在某种生命,这些生命可能确实如这个问题描述的那样,正在我们看不见地方俯视着我们。

如果这些生命愿意的话,它们就可以如三体中描述那样,对我们发起降维打击,而三维世界的人类在面对它们的时候,就如同一群任人宰割的蚂蚁,所以为了人类的安全着想,我个人倾向于认为更高维度的空间是不存在的。

另外还有一些专家认为,宇宙目前只是三维的,但在未来可能会出现四维,五维等,因为这些更高的维度,目前还处于蜷缩维的状态当中,等到这些蜷缩维慢慢展开的时候,人类或许就能感知到,但专家的话真的就靠谱吗,我想恐怕就只有天知道了......


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