什么是四维空间
我们生活在三维空间里(或者四维时空里),什么是四维空间,很多人想知道有没有更高维度的空间呢,比如说四维空间?
什么是四维空间(四维世界的照片太震撼了)
在很多科幻小说里,会出现四维空间的相关故事情节,什么是四维空间,但没有相关的科学依据,只是为故事情节服务的。
那么四维空间到底是什么样子的呢?
从数学上来描述,很简单,就是一个点上有四条相互垂直的线组成的空间,就叫四维空间。
这个定义简单是简单,但理解起来就很抽象了。
我们的传统认知是这样的,一个点只能有三条相互垂直的线,不可能有第四条线。另外一条线,或者说另外一个维度在哪里呢?
四维空间,还有更高的高维空间,都太抽象了,也很难去检验是否真的存在。
那么,如果真的存在四维空间,它有什么特点呢?与三维空间有什么区别?
首先,由于多出了一个维度,四维空间势必会比三维空间更具有包容性,能装下更多的东西,说白了就是“四维空间比三维空间更大”!
四维世界的照片太震撼了
四维空间是一个数学概念,数学家们将三维时空看作是由x轴、y轴、z轴构成的立体空间,而在三个基本轴称加上一个时间轴,就是四维时空。
这是最简单而基本的概念,数学家们也通过低维空间的变化来定义四维空间,比如一维空间就是一条直线,无数的直线相加形成了一个平面,也就是二维空间。
0~5维空间
无数个平面叠加起来变成了一个立体的空间,在空间当中既存在宽度,也存在厚度,人们就生活在这样一个三维空间当中。
以此类推,无数个三维空间的叠加,就是形成四维空间的基础,这种叠加状态可能比人类想要复杂得多。
比如这种叠加的空间状态可以精确到秒,人类时间线上,无数秒空间的叠加,已经完全超乎了人类的想象。
以逻辑思维无法去推测四维空间的存在,四维空间具体究竟是怎样的没有人说得清楚,只能抽象地表达出一种概念。
什么是四维空间和五维空间
那么,到底什么是四维空间?
用数学语言描述就是,四条相互垂直的直线同时穿过一个点,组成的空间就是四维空间。
但显然,这种数学描述在我们看来是难以理解的,甚至是不靠谱的:数学早就告诉了我们,通过一个点只有三条相互垂直的直线,哪来的第四条呢?
我们无法想象第四条直线到底以何种方式存在,这很正常,什么是四维空间,因为如果第四条直线存在,肯定不在三维空间,而是另一个维度。就像一个二维生物(假设存在)很难想象一个点有三条相互垂直的直线一样。
简单讲就是,四维空间更多地体现在数学概念里,比较抽象。而我们需要的是具体的物理学描述。
下面就尽可能地猜测四维空间的某些特点。
第一,四维空间比三维空间具有更大的包容力,因为多出来一条维度。直白来说就是,什么是四维空间,四维空间比三维空间更大。
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