03.04 宇宙中,低维度好还是高维度好?也许高维度只能利用一切,而低维度可以创造一切,你怎么看?

七章法


以目前人类对高维度的认知,讨论这种问题是没有多大实际意义的,因为我们连高维度是什么,高维度到底存不存在都不清楚,讨论低维度还是高维度好意义何在呢?

高维度(以四维为例)到底是什么,它存在吗?所谓的维度只是一种数学概念,简单讲,在一个点上有N条互相垂直的直线组成的空间就是N维空间,三维空间就是长宽高互相垂直形成的空间,四维空间就是在三维空间基础上多一个维度,但具体是什么维度,这个维度是如何存在的我们并不清楚。

还有一种观点,认为时间就是第四维度,所谓的四维时空,我们目前就处在四维时空中。按照时间是维度的概念,高维度应该是五维时空。不过在多数人眼里,高维度并不是指时间维度,而是指空间上的高维度。

用其他方式理解空间上的高维度,四维空间的投影就是三维空间,三维空间的运动就形成了四维空间。话虽如此,无论如何我们很难具体理解到底什么是四维空间。用我们所在的三维空间理解二维空间或许比较好理解。

我们能看到二维空间(假设存在)里的一起。如果二维空间里有人,理论上他用圆圈把自己圈起来,别人是无法靠近他的,也无法看到他,但三维空间里的我们可以做到这些。同样的,我们无法从紧锁大门的房间里直接走出去,但在四维空间里很容易做到这点。从这点来看,还是高维度更好!

这也是为什么总会有人去想象人类到达四维空间会怎么样,事实上,因为人类本身就是三维生物,很可能我们永远无法达到所谓的四维空间。话说过来,或许我们对于维度的定义本来就没有实际意义,维度只存在数学概念里,而数学并不等同于现实。我们所在的空间也不是三维空间,我们只是生活在空间和时间两个维度里!


宇宙探索


宇宙中,低维度好还是高维度好?也许高维度只能利用一切,而低维度可以创造一切,你怎么看?

尽管我们无法确定高维是否质能利用一切,但我们肯定很清楚低维无法创造一切,因为我们真的就生活在三维世界里,我们创造出了一切吗?也许有很多朋友会满足于现状而不思进取,但科学很清楚他们想要什么,因此实在不知道这创造一切的说法是从哪里来的?

从零维到四维,尽管我们很难理解四维,但很容易理解比我们低的维度,也许局限与技术,我们不能创造一切,但我们很清楚这绝不是维度的问题,反而在更低的维度上受到更大的限制,导致我们根本无法创造一切,甚至一切都不能创造!

甚至都不能构成一个完整的生物,那么请问还有低维度创造一切的说法吗?当然我们处在三维空间中,我们无法通过不破坏物体表面取得部分内部物体,这在三维空间中是无法想象的,因为物体坚固的外壳阻止了我们,假如四维空间真如我们所考虑的那样,这个从封闭物体内部取得物品对于四维空间来说简直就是雕虫小技!那么在制造机械或者观测实验结果甚至在设计航天器时是否会有那种我们从未见过,也无法理解的通过空间维度优势来实现的精巧结构呢?甚至因为维度上的关系直接利用多维空间的优势通过高维最近距离实现三维重超远距离的跨越呢?

我们所处的空间决定我们的视野,我们所学的知识决定了我们的层次,三维的局限有多大我们自己最清楚,还制定了一系列的物理公式来熟练应用这些局限,素不知可能更高维中的物理规律远远超出了我们三维中所应用部分,我们在三维重想破脑袋都无法实现的各种猜想,也许在高维中不过一个低难度等级的小关口而已,而对于前方,将有更多的惊喜等待着我们!在空间维度数量上,也许不是越多越好,但更高的维度将会使我们的不再是井底之蛙!


星辰大海路上的种花家


现在人们对“维度”的认识模糊不清,空间的“维度”和数学上概念完全是两回事儿。维度越多受限越多,空间越低级。

“0”维空间是最高级的空间,不受任何限制。其他维度的空间都建立在“0”维空间之上。

一维空间的生命,有形无体,可以到达空间任何一点儿,不需要时间

瞬间到达,不受“长宽高,时间”的限制。唯一受限的是,从哪里来还得回到哪里去。是“灵”与“魂”的结合体。属灵界生物。

二维空间是受“边和面”的限制,能上去,下不去。不受高度和时间的限制。生命有形无体 ,没有死亡,数量众多。生活的非常“惬意”。行走用意念,是“灵”与“魂”结合体。属灵界生物。

三维空间是受“长宽高”的限制,不受“时间”的限制。是完全封闭的“空间”,虽然行动用意念,却有严格的限制。不受“时间”的限制,没有“死亡,衰老”,是“灵界”的大“监狱”。本来是自由的“生命”,却被“囹圄”其中。属灵界生物,“灵”与“魂”的结合体。生活在痛苦,懊悔中。

四维空间,人类世间,不光出不了太阳系,受“长宽高”的限制,又多了一维“时间”,有了“肉体”,各按其时,包括宇宙本身,事物处处受制于时间,生命属物质世间,是“灵魂体”三位一体的结合,宇宙也是暗能量,暗物质,物质三位一体的构成。

四维空间中存在五维,六维,甚至七维的生命,但是越来越低级。

这是我个人对空间“维度”的认识,不代表科学。


暗物质原理


其实以现在人类对宇宙时空维度的了解来说,高维度的存在与否仍是一个假说。一维、二维、三维还能够用数据来证明,但四维以上的时空就只是理论了,我们无法走进实体,也没有看到过实例。

说到维度,就避不开一个话题——物质是否可以被无限分割?

《庄子-天下篇》中有句话:“一尺之棰,日取其半,万世不竭”。意思是,一根一尺长的木棒,每天截取一半,可以永远这样截取下去,这就是物质可以无限分割的观点。

现代科学实验又表明,物质不可能无限分割下去,组成物质的最小单位到夸克就是终极了。物质与时间的最小量度被称为普朗克长度与普朗克时间,小于这个数值的在物理学中是无意义的。也就是说,物质可被无限分割,只是没有研究意义。



但超弦理论又提出组成世界的基本物质是“费米子”(10的负48次方米),这可是比普朗克长度小了很多的物质单位了,那么,未来的科学研会不会发现比“费米子”更小的物质呢?



假如物质小到“夸克”时已无法再被分割,那么在微观层面,夸克也一定存在三维体积,这时,会有一个让人细思极恐的结论,如果物质真的可以被无限分割,那么我们永远到达不了一维与二维的世界,即便进入极量子领域,一切都还是三维立体结构。

所以,题主的说法是对的,低维度(一维和二维)是创造,是构成一切维度的基础,如果科技发展到可以观测与进入,比如从三维进入二维平面的世界,我们就得丢失一个维度的信息,这时就要在二维世界里虚拟出丢失的那一维度,否则三维生物就无法存活于二维时空。科幻小说《三体》里的降维打击的确是毁灭性的。五维以上的文明如果存在,这种文明应该就接近于创世文明了,即便这样,对于低维度也只能是观测利用,而无法改变。

宇宙的一切参数都是已定义好的,人类可能永远无法突破四维时空的普朗克常数。


奔腾系列之狂奔的蜗牛


其实我认为目前一直讨论高维度是没有意义的!因为我们所生存的三维空间我们都没搞清楚,更高维度对我们来说有什么意义?

为什么说四维空间对我们没意义呢?我们的器官是三维的,所以没法接收到来自第四维的光线。你只能看到花花绿绿的一片景象(取决于四维空间有啥),你的视界永远是一个球状幕。

其次四维空间中的物理规律到底会有什么变化,最简单的就是四维空间中的光如何受力我们都不清楚,何谈了解四维空间呢?

至于题目中所说的低维空间好还是高维空间好,我认为这是一个无法回答的问题,高维空间就一定比低维空间好吗?富人有富人的幸福,穷人有穷人的幸福,你有你的好,我有我的好,所以好的判定对不同人是不一样的。

至于高维度可以利用一切,低维度可以创造一切这个说法我无法反驳,因为本就是无法确定存在的事物。我只能说这种想法不太可能,因为没有理由是这样。



总之,高维空间或许更复杂,可以让我们眼界更广,但对于现在连三维空间都没搞清的我们,显得有点过早。至少谁好谁坏就仁者见仁智者见智了。


科学认识论


并没有高维度好还是低维度好的说法。利用和创造能力是感知方式决定的,而不是维度决定的。

首先,我猜测为什么会有这个题目,是否把高维度类比成宇宙奇点之类的存在,包含一切但还未展开。低维度就类比我们存在的世界,已经展开,可以创造我们任何熟悉的东西。

但这种观点是我们对高维度的狭隘知觉所产生的。

利用和创造是意识的主观能动性产生的,和维度本身并没有关系。也就是说利用和创造的能力受限于你的感知状态而不是维度本身。

为什么这么说?

以人为例,首先我们真的知道我们所处的世界是什么样的吗?人的可见光谱是在400~760nm之间,人的听力是在20Hz-20000Hzs之间,狗都比人的听力好几十倍、所以人的视、听、触、味觉等都只是感知了三维度世界的一小段,基本上人真的只是以特殊的视觉感受这个世界的。当然这种自然而然的感知方式也自然影响了我们利用和创造三维世界的方式。

此时再假设,神开了个小差,给了你一只四维度之手,这只手可以在四维里进行实质操作。那么你是不是突然利用和创造能力都升?毕竟打开了一个新世界!

再举个例子,同处在三维度的蚊子和人类,谁的利用和创造能力更强?

所以利用和创造能力是感知方式决定的,而不是维度决定的。

说起来以上这句话,也是一些成功学的理论基础~


理悟杂行


高维低维其实只是一个数学概念,为物理学家提供描述世界的更多可能性。它们之间没有任何优劣。

人们对高维充满了兴趣,往往只是因为对于宗教的迷思,但脱去神秘主义的外衣,我们来看看维度到底是什么?

维度只是一个思考工具,和参考系差不多。

维度,又称为维数,是数学中独立参数的数目。在物理学和哲学的领域内,指独立的时空坐标的数目。

三维空间的数学基础源于欧几里得几何,一维、二维、三维的概念也来源于此,维度概念最早在科学上运用,应该是来自笛卡尔坐标系,它能描述我们世界空间上的任意一个位置。

当时所有的物理学理论也都是基于三维构建,包括经典的牛顿力学、拉法第的“场”,这些都是三维基础的重要物理理论,维度成为表述物理量与现实关系的重要感知坐标。

爱因斯塔最先把时间引入了空间概念中,称之为第四维。所以在物理学上,超过长度、宽度、高度的空间维度实际上是叫第五维度(就是我们普通习惯上叫的四维空间),第五维度及以上统称超空间。

而关于超空间的数学表达,是经典的欧几里得几何无法支撑的,所以习惯了欧几里得三维空间的我们对于高维是很难理解及接受的。

现在物理学界的高维理论与超空间假设是基于黎曼几何

19世纪德国数学家乔治·波恩哈德·黎曼为高维空间奠定了几何数学基础。黎曼几何为高维探知,提供了最有力的数学公式支撑。爱因斯坦的广义相对论也是基于黎曼几何建立起来的。可以说只要是涉及空间的理论,就不能没有黎曼几何的支撑。

黎曼几何最大的优势就是超越了欧几里得几何“空间是平的”认知,更加符合现实的曲面世界,因为在现实生活中,我们反而找不到真正平的东西。黎曼几何能通过数学的形式描述我们世界上所有的空间位置,不管看得见的,还是看不见。

爱因斯坦的广义相对论实际上可以看成黎曼几何的物理表达,而爱因斯坦其实也只运用了黎曼几何的冰山一角。

在20世纪物理学家在试图统一“四力”的道路上举步维艰,尤其是众多的基本粒子相继被发现,我们像命名昆虫一样,分别给他们取名字,但作为世界最基础物质,它们的种类显得实在是太多了。

在三维空间里解释这些东西让科学家们显得力不从心,而这一切在基于黎曼几何的高维空间中却可以以一个简单的描述来表述,超弦理论把它解释为一根弦。正是因为这第一点,极大地刺激了科学家们纷纷投身研究高维理论。才有了各种版本的超弦理论、以及大一统的M理论这些超空间理论。

这些理论的一个假设基础是我们的世界在大爆炸之前,是存在于一个十维宇宙中的,但十维宇宙并不稳定,于是像元素衰变一样,分离成了两个宇宙:一个不断膨胀的四维宇宙和一个不断缩小的六维宇宙。我们就生活在膨胀的四维宇宙中,而里一个六维伴宇宙卷缩在了普朗克尺度之下。

这就是高维空间的由来。

普通人偏好高维,科幻意义大于科学意义

科幻作家发现高维是星际旅行必不可少的媒介。高维就像是爱丽丝的兔子洞,进入后就是一个魔幻的奇境。

对于神学来说,随着人们认知的提升,教父们真苦于无处安排他们的天堂与地狱,高维空间为他们打开了一下新的天地,能让他们任意去描述。

对于影视来说,我们的宇宙不再孤独,许多的平行世界可以上演各种让人心醉神迷的大片:《星际迷航》、《星际大战》……

对于艺术来说,第五维度启发了巴勃罗·毕加索和马塞尔·杜尚的立体派和表现主义的发展。

但请记住,科学家提出的高维空间完全是卷缩在很小尺度中的。以弦理论来说,反而是高维空间的弦创造了我们三维世界的基本粒子。高维的出现只是为了简化自然定律。


想法捕手


低纬度何来可以创造一切的说法?如果说宇宙存在高维空间,那么无疑我们所处的空间就属于低纬度。可是并没有发现我们可以创造一切啊?简单的来说,我们连克莱因瓶都无法创造出来,只要涉及到高维空间,我们基本上就无能为力。所以说,低维空间并没有什么优势,而高维空间却充满了优势。

在高维空间里面,你可以做到低维空间很难做到的事情。比如在我们空间中一个密闭的球体里面放了一个打火机,如果不破坏球体我们根本无法把这个打火机取出来。但是高维空间就不一样,在我们空间是密闭的球体,对于高维空间来说仅仅是一个三维薄膜而已,他们可以从另外的维度轻松得把球体里面的打火机取出来而不会破坏球体本身。这就像我们在纸面上画一个圈,里面放置一个物件。对于纸面上的二维生物来说,它们不把圆打开根本取不出里面的物件,但是我们却可以从第三个维度直接把这个物件取走。

在星际穿越里面,库伯进入黑洞发现了里面是高维空间,时间在这个空间里面都呈现为可视化的维度。所以如果真的由高维空间,我们有可能会具有操纵时间的能力。而且时间对于高维生物本身来说,已经失去本身具有的意义,他们已经超脱于时间。


科学探秘频道


目前没有发现三维以外的物质更何况生命。无论科学还是科幻,其他维度的事都是假说和想象。

相对论中四维时空是将时间强行纳入成为第四维,四维时空≠四维空间。在四维时空里任何事物都是以某一时刻为横截面存在于三维空间,看上去好像是条“长虫”,但首尾无法影响,好似“瘫痪”。

数学中也有多维空间甚至于无限维空间,它们都与“时间”无关。

光锥中也包含了四维空间的影子,它的第四维是虚数维度即“ict”,这样就有方程表达式:(ict)、x、y、z四个的平方和为零。这个方程在三维空间中的图像即是圆锥状,故称“光锥”。

弦论中目前有十一维,它的中心思想(个人观点)是围绕三维空间以及时间上的任意可能性。比如:一维(线)上的某点,它只能有一种可能的行动方向,当它逃出既定维度有了另一种行进方向,它就处于二维。同理二维中,它的行进方向只有两个(别抬杠,其他“无穷”的方向都能由这两个方向复合而成!),它始终无法触及二维(面)以外的地方,直到它找到另一“方向”,从而到达三维。第四维开始就抽象起来了,它其实只是与“时间”沾边,实质是平行空间。也即是它作为三维空间的事物,本来应该按照既定的“路线”行进,但它在某一处“分裂”,即能到达另一处不属于原本线路的状态,这就表达了更大的可能!第五维则是平行空间能够相互影响甚至回到“过去”,之后更加抽象难以通俗易懂地表示。十一维甚至是多个起始的“宇宙大爆炸”,将所有可能性纳入十一维。它讲述“一切皆有可能”(滑稽脸)。

至于科幻作品中的多维时空,那都是作者基于自己理解而想象出来的,能否自圆其说都不一定。

目前来讲,我们没有(或难以)发现低维时空(中的事物),是否意味着高维时空中的存在也难以发现我们?如果无关,图个乐凑热闹就好,别较真。


像医生的呱太


宇宙中,目前我们可以感知的就是宏观宇宙本身而已,三维世界就是我们客观的全部。时间和空间交缠在一起,不可单独分离,是相对论的基础。根据目前仍无法实证的超弦理论,需要引入额外的维度才能在数学模型上解释完善。里面提到的都只有数学上的意义,拿到现实中展示,那是无意义的事情。所以,从科学的角度回复题主,你的提问基础不存在。高低维度不能实在对比,没有意义。

题主还额外赋予了高维度有利用性,低维度有创造性?是不是把大爆炸学说奇点理论硬掰到零维或者一维呢?奇点创生论来实证这个猜测?那也是不行的。霍金自己就否定了这个观点,用虚宇宙和虚时间的概念,避免了奇点的尴尬。宇宙只是从奇点通过完成虚实的转换而已。当然,虚实也是数学意义而已,没有客观存在意义。


高维度的利用性,我的天,我脑洞不够,不明白你的意思了。

猫先生还是总结一下。宇宙的创生论,基本都是数学公式模型,别加上自己的客观世界想象,那很容易误入歧途的。


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