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真正的四維空間是什麼樣子的?我們所處的空間與更高維度的空間存在著怎樣的聯繫?

我們所處的空間是一個三維空間,也就是俗稱的立體空間,但是這並不是我們世界的全部,事實上我們是處於一個四維世界之中,也就是三維空間再加上一維時間。但由於時間是更高維度的存在,所以時間在我們所處的三維空間之內是無形的,看不到也摸不著。但如果我們能夠進入更高維度的世界,那麼時間將會以另外一副面貌展現在我們的面前。可惜這是不可能的。這裡有一點需要注意,那就是四維世界並不等於四維空間,我們的四維世界是以三維空間為基礎的存在,既然如此,我們就非常好奇了,那麼更高維度的空間,也就是四維空間到底是一個什麼樣子的呢?

在我們所處的三維空間之內,我們很容易去理解更低維度的世界,零維空間就是一個點,一維空間就是一條線,而二維空間就是一個平面,我們所處的三維空間就是一個立體的存在,這都非常容易理解,但是四維空間是什麼樣子卻超出了我們的想像範圍。而現在的一個主流觀點甚至認為宇宙是由十一維組成的。其實對於更高維度的空間,我們雖然沒辦法用想像力去真實的描繪出來,但是卻可以從科學的角度找到合理和精準的解釋。對於空間維度的定義,最為嚴謹的解釋是這樣的:在一個空間之內,能夠通過一點畫出幾條相互垂直的直線,那麼這個空間就是幾維空間。

具體一點來說吧,在零為空間內,只是一個點,畫不出直線,所以它是零為空間。而一維空間是一條線,因為擁有一條線,所以被稱之為一維空間。好,現在我們來看二維空間二維空間是一個平面,也就是一張紙,在一張紙上我們可以畫出兩條相互垂直的直線,也就是一個十字。所以這就是二維空間,在一個平面之內你無論如何也不可能畫出第三條直線與這兩條直線都相互垂直。那麼來看我們的三維空間吧,在三維空間之內,很顯然,你能夠畫出三條直線都相互垂直,例子就是一個正方體的長寬高。所以這是三維空間。在這個立體空間之內,你畫不出第四條直線與已有的三條直線都相互垂直。

現在再來看四維空間,就容易理解多了,在四維空間之內就是能夠通過一點畫出四條直線,而這四條直線相互之間都垂直。現在閉上眼睛,靜靜的去思考和感受這樣的一個空間吧,這就是四維空間。不過雖然知道了四維空間的定義,可是你會發現你仍然沒有辦法想像出四維空間的樣子,這是正常的,因為低維度的人永遠不可能理解和想像更高維度的事情,就像一張紙上如果存在智慧生命的話,他也不可能意識到三維空間的存在。那麼高維度和低維度空間之間到底有著怎樣的聯繫呢?低維度空間是高維度空間的投影。這樣說可能又不好理解了,那麼再讓我們來舉個例子吧。

所謂投影,你可以理解為橫切面。這麼說吧,一個正方體是一個三維空間,你將它從中間切開,就會在切口處得到一個平面,這個平面就是二維空間。而你在一個平面上,比如一張紙上橫切一刀,就會在切口處得到一條線,這就是一維空間,同理,一條線切一刀就是一個點。所以如果你將四維空間橫切一刀,就能夠得到一個立方體,也就是三維空間。現在你又可以去發揮想像力了,是一個怎樣的空間橫切一刀才會出現一個立方體呢?你可以盡情的燒腦,但卻絕對想不出來。如果想出來了,希望能夠分享出來。對於空間維度,你有什麼自己的認識呢?你認為高維度空間只是存在於理論上還是現實存在的呢?


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