爱因斯坦|爱因斯坦认为,宇宙是四维时空,但我们为啥想象不出四维空间?


爱因斯坦|爱因斯坦认为,宇宙是四维时空,但我们为啥想象不出四维空间?
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爱因斯坦|爱因斯坦认为,宇宙是四维时空,但我们为啥想象不出四维空间?
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爱因斯坦|爱因斯坦认为,宇宙是四维时空,但我们为啥想象不出四维空间?
爱因斯坦认为 , 人类所感知到的宇宙属于四维时空结构 , 也就是三维空间+一维时间 , 但空间真的只有三维?时间又真的只有一维吗?
在物理学最新的弦理论和超弦理论中 , 四维时空只是宏观上的尺度 , 在人类无法直接感知到的微观世界中 , 有多达11个维度蜷缩在其中 。
甚至在那里 , 时间也不是呈现一维单箭头形状的 , 而是多了一个维度 , 变成了二维散射性平面 , 在二维时间中 , 事物将不再单线程发展 , 而是在一瞬间发散出无数种可能性 , 就好像万花筒的瞬间展开一样 。
但目前的问题是 , 我们可以从一维想象出二维 , 从二维想象出三维 , 为啥偏偏不能从三维想象到四维呢?
科学界认为这和人类大脑自身的局限性有关 , 因为大脑本身只是一团三维空间中的肉块 , 不论附着在这团肉上的思想有多么精妙 , 他也不可能凭空想象出一个他从没体验过和见过的维度 , 也想象不出另一个方向 , 就像千年前的古人做梦不可能梦到手机和电脑的操作系统一样 , 因为他从未见过 。
迄今为止电脑模拟出的四维画面 , 都只是真实的四维物体在三维中的投影而已 , 是数学家们描述四维空间时的公式具象化 , 本质上这些画面还是三维 。
在电影《星际穿越》中 , 主角在最后进入了未来人类给他设置的多维时空 , 在这里他看见了自己女儿卧室在时间场合中的所有断面 , 这便是多维时空最典型的表现之一 , 即时间的多维化 , 所以主角才能像串门一样随意抵达任何一个时间断面中的女儿卧室 , 并用引力波或者看起来像弦的东西对手表指针施加影响 。
用简单的科普语言来描述的话 , 一维就是一个点 , 二维是一个平面 , 三维是一个存在长宽高且区分内外的空间 , 四维也是一个空间 , 但由于四维比三维多了一个我们想象不出来的方向 , 所以从四维看三维 , 就能直接看到三维空间的内部 , 能在不打开盒子的情况下直接看见盒子里的东西 , 甚至是把它拿出来 。
这种犹如神迹一般的操作 , 其实在三维世界中也经常发生 , 比如我们拿走放在蚂蚁眼前的一颗糖时 , 这颗糖在近似于二维生物的蚂蚁面前就是凭空消失的 , 同理 , 我们想困住蚂蚁也许只需要画画圈圈圈住它就行 , 但想困住三维空间中的人类的话 , 画圈圈是肯定不管用的 , 得围墙再加上房顶才行 。
思来想去 , 宇宙中唯一真正能称得上是四维空间入口或者说通道的 , 只有爱因斯坦广义相对论中的虫洞了 。
因为就像把一张纸上的两点对折然后戳个洞连在一起一样 , 虫洞也是把两个点连在一起 , 不同的是虫洞连接的是两个位于三维时空中的点 , 所以从某种意义上来说 , 虫洞的存在就相当于在三维空间站又加了一个方向 , 让穿过虫洞的物体可以在瞬间跨越千万光年 。
甚至虫洞本身也许并不是一个洞或者球 , 我们看见的它只是它在三维空间中的投影而已 , 不论如何 , 四维空间对于人类都是十分神秘的 。
那么人类有可能活着进入四维空间吗?
【爱因斯坦|爱因斯坦认为,宇宙是四维时空,但我们为啥想象不出四维空间?】科学界认为不太可能 , 因为在多了一个方向的四维空间中 , 三维构造的人类很可能连呼吸都无法正常进行 , 但如果未来能造出四维宇航服的话 , 获得崭新视角的人类大脑也许会迎来新一轮的变革 , 人类也将再次进化 。