昨晚上,合上他那本科學(xué)百科全書(shū)疆液,豆問(wèn):“什么是四維空間一铅?”
要了解四維空間,我們先要從低維度說(shuō)起堕油。點(diǎn)沒(méi)有維度潘飘,它是零維;一條直線是一維掉缺,假設(shè)它是x卜录;作一條垂直于x的直線y,x同y一起構(gòu)成了一個(gè)平面眶明,即是二維艰毒;再作一條直線同時(shí)垂直于x和y,稱(chēng)它為z搜囱,這就構(gòu)成了三維空間--我們的現(xiàn)實(shí)世界丑瞧。那么如果有四維的話,要再加上一個(gè)維度w犬辰,但它必須要同時(shí)垂直于xyz嗦篱。我無(wú)法告訴你如何畫(huà),因?yàn)槲乙膊恢阑戏欤俏覀兛梢约僭O(shè)有這么一條直線,想象嘛诫欠。那么xyzw就構(gòu)成了一個(gè)四維空間涵卵。
四維空間不是四維時(shí)空浴栽。四維時(shí)空指的是xyz三維空間,再加上時(shí)間維度t轿偎,它的表述是xyzt典鸡。由于我們都無(wú)法親身體驗(yàn)它們,所以坏晦,只能通過(guò)思維實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行想象萝玷。
如何想象四維空間呢?我們用二維昆婿、三維空間來(lái)進(jìn)行比較球碉。
假設(shè)我們面前的桌上,有一個(gè)二維空間(平面)仓蛆,里面有一個(gè)二維生物睁冬。我們?nèi)S生物,看二維看疙,就像在看一幅畫(huà)豆拨。我們可以看到畫(huà)中的情景,但畫(huà)中的人物看不到我們能庆。如果我們跟它說(shuō)話施禾,它能聽(tīng)見(jiàn),但不會(huì)知道聲音是從哪里來(lái)的搁胆。如果我們進(jìn)入二維空間拾积,里面的生物看到的也不會(huì)是我們完整的樣子,而是會(huì)看到突然冒出來(lái)的奇怪線條(二維空間生物只能看見(jiàn)線條)丰涉,而且這些線條還會(huì)不斷的變化拓巧。
同樣,我們可以類(lèi)比到四維生物看三維生物的樣子一死。
如果存在一個(gè)四維生物肛度,我們可能看不到它,除非它特意進(jìn)入我們的空間投慈。即便進(jìn)入了承耿,我們看到的也不過(guò)是他們?cè)谶@個(gè)空間的立體投影。就像三維空間是由很多個(gè)二維空間組成的一樣伪煤,四維空間也是由很多個(gè)三維空間組成的加袋。在四維生物面前,我們沒(méi)有絲毫的抵抗力抱既,我們對(duì)他們而言职烧,沒(méi)有距離的遠(yuǎn)近,也沒(méi)有內(nèi)外之分。只要他們想蚀之,他們可以毫無(wú)聲息地出現(xiàn)在我們的面前蝗敢,并可以在不觸碰皮膚的情況下取出我們身體里的內(nèi)臟。
在《三體》里足删,有關(guān)于四維空間的描述寿谴。而在《星際旅行》里,有關(guān)于五維時(shí)空的想象影像失受。五維時(shí)空就是四維空間再加上一個(gè)時(shí)間維度--xyzwt讶泰。如果你仔細(xì)觀察的話,你會(huì)發(fā)現(xiàn)在這個(gè)想象出來(lái)的空間里拂到,距離和時(shí)間都沒(méi)有了意義痪署,可以隨時(shí)跳躍。
當(dāng)然谆焊,這是不是真正的高維空間的樣子惠桃,誰(shuí)也不知道。我們未知的東西太多了辖试。通過(guò)類(lèi)比而得出的結(jié)論也許是不準(zhǔn)確的辜王,但這畢竟給了我們一個(gè)認(rèn)知的渠道。