二維平面國(guó)到四維光世界

之前一時(shí)腦洞大開,在知乎提了個(gè)關(guān)于 二維平面中的影子和三維世界中黑洞的關(guān)系叼屠?的問題【地址附上 : http://www.zhihu.com/question/27793008】

本著找人玩耍開腦洞的目的疯溺,結(jié)果越玩越認(rèn)真论颅,雖被罵得很慘哎垦,卻也因此厚著臉皮結(jié)識(shí)了幾個(gè)物理大神。程誠(chéng) 君是其中唯一一個(gè)和我討論了一百多個(gè)來回依舊態(tài)度很好很有耐心很有想法的人【可惜我們都覺得自己是業(yè)余的人恃疯,想法難登大雅之堂漏设,后來也不知道是系統(tǒng)出錯(cuò)還是程誠(chéng) 君有意為之,這些話語全部都沒了今妄,覺得可惜郑口。】盾鳞,并且推薦了這本 Edwin. A. Abbott 的《平面國(guó)》給我潘酗。故事不長(zhǎng),卻非常有趣雁仲,有興趣有耐性的人不妨一讀仔夺。

主角是個(gè)平面國(guó)里的正方形。在平面國(guó)里攒砖,不一樣身份的人有著不一樣的形狀缸兔,在這個(gè)世界里,人和人之間無法靠“看”辨別彼此吹艇,唯有靠“接觸”了解對(duì)方是什么圖形惰蜜。園是平面世界里最完美的形狀。

后來受神,主角認(rèn)識(shí)了一個(gè)一維直線國(guó)里的國(guó)王抛猖,那里細(xì)小的線是男人,點(diǎn)是女人鼻听,他們的地平線只有一個(gè)點(diǎn)财著,也沒有人可以挪動(dòng)為別人讓道,或者自己繞過任何人撑碴,所以撑教,靠“聲音”知道彼此。

再后來醉拓,主角認(rèn)識(shí)了一個(gè)球伟姐。球帶他離開了平面國(guó),俯瞰清了他曾經(jīng)屬于的世界【瞬間亿卤,他的腦洞開了7弑!排吴!】

“在一維中秆乳,不是一個(gè)移動(dòng)的點(diǎn)與兩個(gè)端點(diǎn)產(chǎn)生一條直線嗎?”

“在二維中傍念,不是一條移動(dòng)的線與四個(gè)端點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)正方形嗎矫夷?”

“在三維中,不是一個(gè)移動(dòng)的正方形與八個(gè)端點(diǎn)產(chǎn)生那個(gè)神圣的生物憋槐,一個(gè)立方體嗎双藕?”

“那么在四維中,一個(gè)移動(dòng)的立方體--哎阳仔,只是類比忧陪,哎,只是為了真理的進(jìn)步近范,如果事實(shí)情況并不如此的話--不是嘶摊,我打比方說,一個(gè)神圣的立方體的運(yùn)動(dòng)與十六個(gè)端點(diǎn)將產(chǎn)生一個(gè)更加神圣的有機(jī)體嗎评矩?”

“注意數(shù)列2叶堆、4、8斥杜、16虱颗,作為確鑿無誤的論證,這不正是一個(gè)幾何級(jí)數(shù)嗎蔗喂?這不正是--如果允許我引用閣下您自己的話--‘嚴(yán)格地按照類比’嗎忘渔?”

“再說,閣下您不是教導(dǎo)我說正如一條線有兩個(gè)端點(diǎn)缰儿,一個(gè)正方形有四條邊嗎畦粮,那么一個(gè)立方體必然包括六個(gè)正方形嗎?再次注意作為證據(jù)的數(shù)列2乖阵、4宣赔、6,這不正是一個(gè)算數(shù)級(jí)數(shù)嗎瞪浸?以此類推拉背,神圣的立方體的更神圣的后代在四維國(guó)不是必定有8個(gè)正方體嗎?這難道不也是如閣下您所教我的那樣默终,‘嚴(yán)格地按照類比’嗎椅棺?”【其實(shí)這邊的類比在我看來還是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹齐蔽!?/p>

“因此两疚,我想問,是否發(fā)生這樣的情況含滴,以前您的同胞也曾見過比他們更高等的生物降落诱渤,就像您進(jìn)入我的房間一樣,無需開門窗谈况,就進(jìn)入他們的房間勺美,并且隨意可以顯現(xiàn)或消失递胧?我愿意押上我擁有的一切來傾聽這個(gè)問題的答案∩娜祝”

“那些出現(xiàn)過缎脾,接著又返回去的人--沒人知道他們從哪里來,也沒人知道他們?nèi)チ四睦镎嘉裕欠袼麄兪湛s了軀體遗菠,消失到更開闊的空間去了?”【請(qǐng)參照华蜒,一個(gè)球才二維平面上的截面辙纬,可以隨運(yùn)動(dòng)改變大小,出現(xiàn)或消失叭喜『丶穑】

球若有所思地說“當(dāng)然,他們已經(jīng)消失--如果他們確實(shí)曾出現(xiàn)過捂蕴。但大多數(shù)人說這些景象只是來源于思想--你不會(huì)理解我的--來源于大腦纵柿;來源于見者受煩擾的角”

我說:“他們這樣說嗎?哦启绰,不要相信他們昂儒。如果真是這樣的話,那么這個(gè)新空間是個(gè)真正的思想國(guó)委可。把我?guī)У侥菈K受福佑的區(qū)域去吧渊跋,我將在思想中看到所有立方體事物的內(nèi)臟。在那里着倾,在我貪婪的眼睛面前拾酝,立方體向某種全新的方向移動(dòng),但嚴(yán)格按照類比卡者,從而使他內(nèi)臟的每一部分穿過某種新的空間蒿囤,并且?guī)е约旱能壽E;它將創(chuàng)造一個(gè)比他自己更完美的完美體崇决,有16個(gè)超立方體角為端點(diǎn)材诽,有8個(gè)立方體為周邊。并且一旦到那里恒傻,我們還將繼續(xù)向上移動(dòng)嗎脸侥?在那個(gè)受福佑的四維區(qū)域,我們將逗留在五維的界線盈厘,而不進(jìn)入嗎睁枕?啊,不!讓我們下決心讓我們的雄心隨著我們身體的上升而高飛吧外遇!那么注簿,在我們智力的沖擊下,第六維的大門將敞開跳仿,接著是第七維诡渴,然后是第八維---”

后來這個(gè)野心勃勃的正方形就被惹怒的球一巴掌pia回平面國(guó)了╮(╯▽╰)╭。

但是我的腦洞卻因此被打開了塔嬉。

與他不同的是,我不認(rèn)同于端點(diǎn)的說法租悄。

點(diǎn)谨究,無限運(yùn)動(dòng)后的產(chǎn)物,是直線泣棋,而非線段胶哲。

直線,無限運(yùn)動(dòng)后的產(chǎn)物潭辈,是無限的平面鸯屿。

無限的平面,無限運(yùn)動(dòng)后的產(chǎn)物把敢,是無限的空間寄摆。

而無限的空間運(yùn)動(dòng)后的產(chǎn)物是什么呢?

人們?nèi)菀装岩粋€(gè)維度和里面的物體混淆修赞。直線中有點(diǎn)婶恼,平面中有線段......然而,物體是有界的柏副,維度世界卻是無限的勾邦。

所以,換種類比割择。點(diǎn)眷篇,無限運(yùn)動(dòng),成直線荔泳,直線繞著中點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)蕉饼,得到了無限的平面,平面繞原點(diǎn)自轉(zhuǎn)玛歌,得到了無限的空間椎椰,空間繞奇點(diǎn)旋轉(zhuǎn)......這是我想象中的四維世界。

再看沾鳄,點(diǎn)是直線的截面【或者說截點(diǎn)更恰當(dāng)吧慨飘。】,直線是平面的截面【或者說截線】瓤的,平面是空間的截面休弃,那么,是不是也存在著一個(gè)四維空間的截空間呢【我自作主張取了這樣一個(gè)名字圈膏∷】?

截空間是無限大的稽坤。高一維度的世界是可以找到一種方式填滿低一維度的世界的【當(dāng)然丈甸,它也可以選擇不填滿,而是靈活地進(jìn)退自如尿褪∧览蓿】而我能想到的,在三維空間里能自如填滿一切空間的實(shí)例就是:光杖玲《俪穑【以及,場(chǎng)】摆马。而那些我們不能解釋的臼闻,出現(xiàn)過又消失了的,能自如變大又變小的東西囤采,會(huì)不會(huì)就是高維度生物在我們這兒的截體呢述呐?【或許,我能舉出的尚未見過蕉毯,僅僅耳聞的例子市埋,是:鬼∷×酰】而我們所謂的碰不到他們缤谎,只是因?yàn)椋麄冐灤┝宋覀兒肿牛覀兊目臻g只是一個(gè)“表面”【或者確切地定義為坷澡,表空間】?

但是含蓉,類比確實(shí)只是一種不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐扑惴椒ㄆ盗玻壳暗奈覠o以跳脫出我們這個(gè)空間,驗(yàn)證一下實(shí)偽馅扣。姑且還是當(dāng)做一個(gè)設(shè)想斟赚,一個(gè)腦洞。

好了差油,繼續(xù)看書去~

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