一支筆幾張紙來展開 0~10 維空間之旅……
2016-10-15 中科院物理所
作者：商老師
零維
讓我們從一個(gè)點(diǎn)開始，和我們幾何意義上的點(diǎn)一樣履植，它沒有大小计雌、沒有維度。它只是被想象出來的静尼、作為標(biāo)志一個(gè)位置的點(diǎn)白粉。它什么也沒有，空間鼠渺、時(shí)間通通不存在鸭巴，這就是零維度。
一維空間
好的拦盹，理解了零維之后我們開始一維空間鹃祖。已經(jīng)存在了一個(gè)點(diǎn)，我們?cè)佼嬕粋€(gè)點(diǎn)普舆。兩點(diǎn)之間連一條線恬口。噔噔噔！一維空間誕生了沼侣！我們創(chuàng)造了空間祖能！
一維空間只有長(zhǎng)度，沒有寬度和深度蛾洛。
二維空間
我們擁有了一條線养铸，也就是擁有了一維空間雁芙。如何升級(jí)到二維呢？很簡(jiǎn)單钞螟，再畫一條線兔甘，穿過原先的這條線，我么就有了二維空間鳞滨，二維空間里的物體有寬度和長(zhǎng)度洞焙，但是沒有深度。你可以試一試拯啦，在紙上畫一個(gè)長(zhǎng)方形澡匪，長(zhǎng)方形內(nèi)部就是一個(gè)二維空間。
這里提岔，為了幫助大家方便理解高維度的空間仙蛉，我們用兩條相交的線段來表示二維空間。
為了向更高的維度前進(jìn)碱蒙，現(xiàn)在我們現(xiàn)在來想象一下二維世界里的生物荠瘪。因?yàn)槎S空間沒有深度（也可以理解成厚度），只有長(zhǎng)度與寬度赛惩，我們就可以將它理解成“紙片人”哀墓，或者是撲克牌K.J.A Q里的畫像。因?yàn)榫S度的局限喷兼，這個(gè)可憐的二維生物也只能看到二維的形狀篮绰。如果讓它去看一個(gè)三維的球體，那么他只能看到的是這個(gè)球體的截面季惯，也就是一個(gè)圓吠各。
三維空間
三維空間大家肯定熟悉，我們無時(shí)無刻都生活在三維空間中勉抓。三維空間有長(zhǎng)度贾漏、寬度與高度。
但是藕筋，我要用另一種思維來表達(dá)三維空間纵散，只有這樣，才可以向更高維度推進(jìn)隐圾。
好伍掀，現(xiàn)在我們有一張報(bào)紙，上面有一只螞蟻暇藏。我們就姑且把螞蟻君看作是“二維生物”蜜笤，我在二維的紙面上移動(dòng)。如果要讓他從紙的一邊爬到另一邊盐碱，則螞蟻君需要走過整個(gè)紙張把兔。但是我們把這張紙卷起來呢啊胶？成為一個(gè)圓柱，一個(gè)三維空間里的物體垛贤；這時(shí)螞蟻君只需要走過接縫的位置，就到達(dá)了目的地趣倾。（對(duì)了聘惦！就是傳說中的蟲洞）換句話說，把二維空間彎曲儒恋，就得到了三維空間善绎，我們就可以這樣來表達(dá)。
再解釋一遍诫尽，在這個(gè)圖示上禀酱，螞蟻從A點(diǎn)消失，B點(diǎn)出現(xiàn)牧嫉，你們想想剂跟，就是這意思，卷曲產(chǎn)生新的維度酣藻！
好了曹洽，開始進(jìn)入燒腦階段！
前三個(gè)維度我們可以簡(jiǎn)單理解成長(zhǎng)辽剧、寬送淆、高。那么我們?cè)趺蠢斫馑木S空間怕轿？
四維空間
四維比三維多一維偷崩，它是什么？是時(shí)間撞羽！
想象一下阐斜，左邊有一個(gè)1分鐘之前的我，右邊則是現(xiàn)在我放吩，將這“兩個(gè)我”看成兩個(gè)點(diǎn) 智听，穿過他們連線，它就是四維空間里的線渡紫。太棒了到推，四維空間出現(xiàn)了！
那么在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中我們可以看到過去和未來的我么惕澎？不能莉测！因?yàn)槲覀兪侨S生物，活在三維空間中唧喉。 就像上文提到的捣卤，那位二維生物只能看到三維物體的截面一樣忍抽，我們作為三維生物，只能看到四維空間的截面董朝，也就是現(xiàn)在的你鸠项、我、他子姜；換句話說就是此時(shí)此刻的世界 祟绊。
你們還可以么？我要開始講五維空間了哦哥捕！
五維空間
首先我們要明確一點(diǎn)牧抽，低維度生物不能意識(shí)到高維度空間發(fā)生的事情。我們從出生到現(xiàn)在遥赚，都感覺自己在同一個(gè)空間里扬舒。我們常說“隨著時(shí)間的推移”，其實(shí)就是沿著時(shí)間線向前凫佛，這條時(shí)間線就是四維空間里的那條線讲坎，換句話說，三維的我們沿著四維空間里的時(shí)間線向前走御蒲。
假如我們是四維空間生物衣赶，我們就可以看到過去、現(xiàn)在厚满、將來各個(gè)時(shí)段的我們自己府瞄。但是，時(shí)間線只有一條碘箍，還記得前文中兩條線交叉遵馆，將一維升級(jí)為二維么？那么現(xiàn)在丰榴，在四維這條時(shí)間線的基礎(chǔ)上货邓，我再加一條時(shí)間線和這條時(shí)間線交叉，五維空間就出現(xiàn)了四濒！
不懂换况？沒關(guān)系！例子舉起來盗蟆！比如說戈二，你大學(xué)畢業(yè)參加工作，工作了5年喳资，現(xiàn)在是一名經(jīng)理觉吭，那么四維空間里你只能看到大學(xué)畢業(yè)的你以及成為白領(lǐng)的這條時(shí)間線上的你。 如果當(dāng)初你初中畢業(yè)就去學(xué)烹飪仆邓，現(xiàn)在是一名廚師鲜滩。那么這就是另一條時(shí)間線上的你伴鳖。
在五維空間中，你可以看到成為經(jīng)理的你徙硅，也可以看到成為廚師的你榜聂。總結(jié)的說嗓蘑，五維空間峻汉，你可以看到你未來的不同分支。
六維空間
OK 我開始解釋六維空間∑晖現(xiàn)在的你如果想拜訪一下過去的你，怎么辦扳埂？我們可以將四維空間中任意一條時(shí)間線彎曲业簿，這樣你就可以跳回以前，去見以前的你阳懂。換句話說梅尤，五維空間中，你可以“穿越”回到一條時(shí)間線上的過去岩调。
還是拿“經(jīng)理的你”和“廚師的你”舉例子巷燥，廚師的你感覺日子很艱辛，每天油煙嗆人号枕，你想成為經(jīng)理缰揪，安安靜靜在辦公室里坐著。怎么辦葱淳？五維空間中钝腺，你可以穿越到你初中畢業(yè)的時(shí)候，告訴以前的你赞厕，一定要繼續(xù)讀書艳狐，上高中，考大學(xué)皿桑，做白領(lǐng)毫目。不過這很費(fèi)力，而且風(fēng)險(xiǎn)很大诲侮，初中畢業(yè)的你需要作出不同的選擇镀虐，每一種選擇都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的時(shí)間線，一個(gè)不同版本的未來浆西。
你們還記得二維空間中螞蟻君和報(bào)紙么粉私？彎曲一個(gè)空間產(chǎn)生一個(gè)新的維度。對(duì)了近零！我們直接把五維空間彎曲诺核，產(chǎn)生六維空間抄肖。這樣，你就可以穿越到“經(jīng)理的你”這條時(shí)間線窖杀，看一看另一個(gè)版本的你漓摩。
七維空間
如果你能看到這里，恭喜你入客，你的腦洞已經(jīng)很大了管毙。
好，我們繼續(xù)桌硫，七維空間走起來夭咬。還是那個(gè)例子，前面提到兩個(gè)時(shí)間線：經(jīng)理與廚師铆隘。初中畢業(yè)的你卓舵，不可能只有這兩種選擇，而是近乎無限膀钠。怎么解釋掏湾，你的每一個(gè)決定都在塑造出一個(gè)特有的你。你可以成為任何一種你肿嘲。概括地說融击，初中畢業(yè)的你是一個(gè)起點(diǎn)，所有的時(shí)間線雳窟。都從這個(gè)點(diǎn)向外輻射尊浪，數(shù)量是無窮大，那么最后封救，七維空間里的一個(gè)點(diǎn)际长，里面包含著“初中畢業(yè)的你”開始的無限種可能。
那么怎么畫出七維空間里的一條線兴泥？我們需要另一個(gè)點(diǎn)工育，但是這個(gè)點(diǎn)已經(jīng)包含了無限，如何再去找另外一個(gè)點(diǎn)搓彻？那就是另一種開端如绸。
沒關(guān)系，我們舉例子旭贬，你會(huì)懂得怔接。前文中我們提到由“初中畢業(yè)的你”為開端而產(chǎn)生的七維無限點(diǎn)；如果你小學(xué)畢業(yè)的時(shí)候就作出不同的選擇呢稀轨？每一個(gè)選擇又會(huì)塑造一個(gè)不同的你扼脐；那么以“小學(xué)畢業(yè)的你”為開端，就會(huì)產(chǎn)生另一個(gè)包含著無限時(shí)間線的點(diǎn)。將這兩點(diǎn)連成一條線瓦侮，就是七維空間的線艰赞。
八維空間
還記得文章開始時(shí)提到的一維的線么？我們把另外一條線穿過它肚吏，就變成了二維空間方妖。同樣的道理，我們來給七維空間升級(jí)罚攀。例子呢党觅，還是那個(gè)“你”。我們又找到了兩個(gè)點(diǎn)斋泄，一個(gè)是由“大學(xué)畢業(yè)的你”為開端產(chǎn)生的七維無限點(diǎn)杯瞻，另一個(gè)是由“50歲的你”為開端產(chǎn)生的無限點(diǎn)。將這兩點(diǎn)連線炫掐，與上文中那條連接“初中畢業(yè)的你”無限點(diǎn)“小學(xué)畢業(yè)的你”無限點(diǎn)的這條線相交又兵。我們就得到了八維空間！
九維空間
好了卒废，講到這里，你其實(shí)可以想象出九維空間是什么樣了宙地。我們把八維空間理解成那張報(bào)紙摔认，平平的。這時(shí)螞蟻君又出現(xiàn)了宅粥，不過它已經(jīng)進(jìn)化成八維空間生物了参袱，給它一樣的任務(wù)，要他橫跨整個(gè)報(bào)紙去目的地秽梅，怎么辦抹蚀？將報(bào)紙?jiān)僖淮尉砥饋恚x洞又出現(xiàn)了企垦。螞蟻君順利穿過蟲洞出現(xiàn)在目的地环壤。也就是說，將八維空間繼續(xù)卷曲钞诡，我們就得到了九維空間郑现！
十維空間
這里我來總結(jié)一下，回顧上文荧降，從零維到四維接箫，我們經(jīng)歷了點(diǎn)、線朵诫、面辛友、體這個(gè)升級(jí)流程。然后四維空間又可以看做一點(diǎn)剪返，充滿著三維空間中所有可能性的連線废累，這個(gè)連線就是時(shí)間邓梅。
從四維到八維，我們又經(jīng)歷了點(diǎn)九默、線震放、面、體的升級(jí)流程驼修。八維的點(diǎn)殿遂，充滿著七維空間中所有可能性的連線。
八維空間繼續(xù)升級(jí)乙各。還是那個(gè)“你”墨礁，以八維空間的點(diǎn)為起始，我們必須想出所有的可能耳峦，每一種可能都與八維的這個(gè)點(diǎn)相連恩静，最后，我們得到十維空間里的一個(gè)點(diǎn)蹲坷，充滿著九維空間中所有可能性的連線驶乾。
還能再升級(jí)么？不能了循签，在十維空間中级乐，我們找不到任何一個(gè)空間可以再劃出一個(gè)點(diǎn)，因?yàn)橄亟常S空間就是一個(gè)點(diǎn)风科！
它包含著所有的宇宙、所有的可能性乞旦、所有的時(shí)間線贼穆、所有的所有...........
從零維到十維，我們經(jīng)歷了這么多兰粉，最后又是一個(gè)點(diǎn)故痊，有趣嗎？晚安
