四维世界的奇妙景象
摘要：探讨四维世界的景象，以及四维空间和四维时空的概念，以及它们对我们的影响。
视频内容
如果我们能够进入四维世界，会看到怎样的景象？ #四维空间 #时空互换 #广义相对论 #科普 #涨知识-科学探索飞船如果我们能够进入到四维世界将会看到一番怎样的景象所谓维度是指在描述一个空间中坐标方向的个数比如因为空间就是一条无限长的直线如果这里有智慧生命存在的话他们只能沿着这条直线的方向移动同时也根本无法理解除了长度以外的宽和高究竟是什么当我们在这条直线上添加一条垂直线此时便会得到一个具有长和宽两个方向的二维空间虽然二维生物可以在这个平面上自由移动但仍然无法理解高的概念如果我们在二维平面中添加一条同时垂直于长和宽这两个方向的直线便会得到第三个维度也就是我们认知中所构成真实世界的三维空间在这里我们可以在前后上下左右360度无死角自由移动那么我们要怎样才能在此基础上得到四维空间呢这里就不得不提到两个容易混淆的概念四维空间和四维时空首先当我们沿着之前的思路只要在长宽高上垂直添加一个方向就能得到四维空间虽然这听起来很不可思议但低维空间的生物确实很难理解更高的维度并且根据目前的理论推测弦理论认为宇宙存在十个维度而 m 理论更是将其延伸至 11 维所以在理论上宇宙中确实存在四维空间对此于 1854年被誉为现代数学之父的波恩哈德黎曼在一篇名为论几何基础假说的论文中以一种可以将曲面纳入通常三维之外的方式开启了现代几何的概念并首次提出了四维空间他认为如果在三维空间中看一个三维物体那么我们只能看到该物体的表面却无法看到被其遮挡的部分这就好比在二维空间中看一个二维的图形一样我们只能看到一条线却无法看到整个图形的信息所以如果我们能进入到四维空间理论讲就可以直观的看到三维物体的全部信息包括各种机器的内部结构所在保险柜里的机密文件甚至人体内部的各种内脏器官等都变得一览无余而且如果我们能够自由地出入四维空间那么在三维生物的眼中我们仿佛拥有瞬间移动的超能力这就好比当一个二维生物上升到三维时在其他二维生物的眼中仿佛瞬间消失了一般同时也没有任何一个密闭的空间能够限制住四维生物它们可以随意出入任何密闭的地方包括金库铁笼保险柜甚至在不隔开病人皮肤的情况下就能从病人体内取出肿瘤可以说神奇的四维空间将完全超乎我们的想象而接下来就是爱因斯坦相对论中所提到的四维时空概念我们的宇宙是由时间和空间所构成是在三维空间的架构上额外增加了一条时间轴从而可以完美定义宇宙中的任意点虽然在空间中我们可以往任意方向移动不会受到任何束缚而在时间中连续的光追会迫使我们只能从过去走向未来因此才有了那句光锥之内皆是命运但如果我们能上升一个维度就能在时间线上自由地穿梭我们可以随意地前往未来或回到过去我们曾经所犯过的错误以及所有后悔的事情都可以重来一次甚至可以随时改写自己的历史重新书写自己的人生但这些对于生活在三维世界中的我们来说或许是最奢侈也永远不可能实现的愿望虽然我们是多么的希望有朝一日能够梦想成真但现实情况却是时间会依旧将我们无情地拉向未来并永远无法回头