科学家证明了4维空间的存在,假如人类进入4维,会变成什么人?
1687年 , 牛顿发表了《自然科学的哲学原理》 , 时空观从天圆地方“进化”为平直的绝对失时空 , 在牛顿的时空观中 , 空间是平坦的不存在褶皱!
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这个平直的时空观一直到1854年6月10日 , 大神黎曼在哥廷根大学发表了《论几何学之基础假设》 , 从平直的绝对空间中撕开了一道深深的口子 , 因为时空从次开始 , 将变得不再平直 , 而且低维和高维世界也开始露出狰狞的面目!
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黎曼几何:爱因斯坦相对论时空观的根基
广义相对论有两大最基本的假设 , 其一广义协变原理 , 或者称为大家熟悉的广义相对性原理;其二则是等效原理 。
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等效原理说起来不难 , 但这却是一个谜 , 到现在为止仍然是个假设!因为它说的是惯性力场与引力场局部不可分辨 , 也就是以一个G的重力加速度下落 , 一个G的加速度飞船中 , 惯性力和重力加速度是等效的 , 连爱因斯坦也不知道这是为啥 , 但事实上就是这样!
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另一个则是广义协变原理 , 即在任何坐标系中 , 方程的形式保持不变 , 我们称之为方程的协变性 , 也叫对称性 , 它的证明需要黎曼几何这个数学工具 , 它涉及到现代微分几何一系列精致又优美的理论 。
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广义相对论让平直的时空观崩溃 , 把科学家带入了现代宇宙的弯曲时空中!在宇宙中没有所谓的平直时空 , 处处都被质量所控制的时空弯曲 , 当然所谓的时、空 , 两者是相关的 , 而时间也无法绝对 , 确实会让绝对时空观崩溃!
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从低维到高维:人要是进入高维时空会怎样?
黎曼想象了一种二维生物 , 虫子在“一马平川”的纸上爬 , 可以前后也可以左右 , 但就是不能上下 , 但要是这是一张褶皱的纸 , 那么虫子爬过的每一个点的曲率(黎曼度量)都可以用一个三维空间的6个数目来描述 , 四维空间的任意一点则需要20个数目来描述 , 黎曼曲率张量则只是空间任一点描述其曲率数目的总和 。
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有点晕 , 还是以我们熟悉的方式来说明 , 一维中的某个点只需要一个长度坐标 , 而二维中的某个点则需要长和宽来描述 , 三维中的一各点就需要三个坐标来描述 , N纬就需要用N个坐标去描述它!
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空间只能展示本身以及比它更低维度的物体 , 它无法展示高维物体 , 因此所有在三维空间中展示高维都是示意图 , 比如我们在一张纸上能完美展示二维和一维以及零维 , 而纸张本身在一定程度上可以看成是二维平面!
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看起来是个立体图 , 但摸起来还是平面
所以在它展示三维时看起来是立体的 , 但它摸起来仍然是一个平面 , 不过没关系 , 我们可以在三维中直接制造一个三维物体以供我们触摸 , 但我们无论如何都造不出一个四维物体 , 因为我们所在的维度是三维的 。
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三维中的克莱因瓶都是假冒货
四维空间 , 究竟是个怎样的存在?
埃德温·阿伯特·阿伯特在他的著作《扁平世界》中描述了神存在的世界 , 在二维世界中 , 三维人拥有近乎神的力量 , 因为三维人只要稍稍远离二维平面即可做到隐身 , 而且还能观察到障碍物后的世界 , 甚至可以突然出现在二维平面上的某处!
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假设我们用类比法 , 一个在四维空间中的人在观测三维空间会怎样 , 是不是对我们来说也同样是拥有神的能力?他可以随机出现在三维世界的任何位置 , 而且可以从比三维多一维的额外维中偷走银行保险库中黄金珠宝 , 我们三维世界中的人却毫无察觉!
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并且在我们三维空间中的跨越光年的距离 , 在四维空间看来 , 只需要通过额外维直接到达 , 瞬间跨越光年 , 对于三维人而言 , 这不就是神一般的存在么?
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