人类如何感受到四维空间?
按照我的理解,人在一只眼睛的情況下,看到的是三維在二維上的投影;因?yàn)閮芍谎劬Φ拇嬖?#xff0c;兩個(gè)二維投影經(jīng)過(guò)大腦處理就形成了三維視覺。如果人類有第三只眼(或類似的器官),它能看到加入另一維度的投影,是否就能感受到四維空間?換句說(shuō),是否存在怎樣的實(shí)驗(yàn),能感受到空間四維、甚至宇宙十一維的存在?
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高能,看完后造成精神分裂、腦細(xì)胞死亡過(guò)多者,概不負(fù)責(zé)。
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人類的局限性使得我們無(wú)法在大腦中構(gòu)建出四維的空間和物體,但是可以了解一些有趣的現(xiàn)象?
開始,先介紹一下四維的一些奇怪現(xiàn)象;然后從二維模擬三維,我會(huì)說(shuō)明,進(jìn)入四維世界后的情景和奇怪的現(xiàn)象,解釋下我們?cè)谶@個(gè)異世界能看到寫什么;接著假設(shè)存在四維人,他們看我們的三維世界是什么場(chǎng)景;最后幻想下,如果存在四維空間和二維時(shí)間——六維時(shí)空的神奇世界。
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四維世界的物體我們稱之為“超體”,超體有許多奇怪的特性。以邊長(zhǎng)為1的超正方體為例,它的表面積是8立方米。估計(jì)有些人立馬要跳出來(lái),表面積怎么出現(xiàn)立方米了?事實(shí)是,對(duì)四維空間來(lái)說(shuō),三維的體只是一個(gè)面,四維超體的表面就是三維的。超正方體的表面(表面體)有“8個(gè)立方體(胞),24個(gè)面,32條線段,16個(gè)點(diǎn)”。更奇特的是,如果我們把超正方體的“表面”展開,如同我們把正方體表面展開成一張紙的情況,就成了下圖:
<span style="font-size: 14px;"><img src="https://pic3.zhimg.com/0394a53990ebd1c2c9bf7ad82cc26d72_b.jpg" data-rawwidth="411" data-rawheight="581" class="content_image" width="411"></span>
同理,三維球的體積是(4/3)πr^3,但是四維球的“表面積”是2(π^2)r^3,也就是說(shuō),完美的四維球的表面是一個(gè)類似球體但絕對(duì)不是球體的玩意兒。
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現(xiàn)在我們先假設(shè)有一個(gè)二維世界的二維人——小二,他的世界是怎么樣的呢?他用兩條腿就可以站立,而他的腳是線狀的,且處于同一條直線上。但是如果進(jìn)入三維世界就不行了,他的腳這樣放,很難保持平衡,為了讓一個(gè)物體穩(wěn)定立在三維世界中,我們最低需要3個(gè)不在同一條線上的點(diǎn)接觸表面,他的一條腿必須向第四維度彎曲,才能站穩(wěn)。但是他不能動(dòng),一但動(dòng)了,只有一只腳在平面上,極其不穩(wěn)定,需要增加接觸點(diǎn),于是為了自由自在地行走在三維世界,小二不得不讓身體向第三維度彎曲,采用兩只腳+一只手在地面的“行走”姿勢(shì)。
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好了,下面我們來(lái)欣賞下人類進(jìn)入四維世界的場(chǎng)景。前面我們說(shuō)了,四維世界的表面是三維的,數(shù)學(xué)公式很容易就可以推出,為了穩(wěn)定在四維世界中,一個(gè)物體最低需要4個(gè)不在同一平面的點(diǎn)接觸表面體,即兩條腿的我們只能站著不能動(dòng),一動(dòng)就倒了,為了行走,必須將第三條腿向第四維度折疊,接觸到表面體才能“行走”,情景請(qǐng)自行想象……
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當(dāng)然了,為了讓大家能順利地站起來(lái)我們忽略了很多物理定律,挑最簡(jiǎn)單的說(shuō)。我們都知道粒子間有4種基本力“萬(wàn)有引力、電磁相互作用力、弱相互作用力、強(qiáng)相互作用力”,根據(jù)科學(xué)研究,萬(wàn)有引力本身就可能是多維間作用的力,沒(méi)什么問(wèn)題,但是其他三種力都是在三維中起作用的,進(jìn)入四維空間后,力會(huì)在第四維起作用,于是力本身就大大地減弱了。要知道,粒子間的力是無(wú)比精致而脆弱的,有一點(diǎn)點(diǎn)變化,粒子也就不存在了,也就是說(shuō),當(dāng)你從三維進(jìn)入四維時(shí),構(gòu)成你身體的原子會(huì)在瞬間分解,所有的原子都不存在了,你將遇到有史以來(lái),最最徹底的灰飛煙滅,真正的渣都不剩一點(diǎn)。
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四維世界的場(chǎng)景我們說(shuō)完了,下面是重頭戲,那就是,如果我們進(jìn)去后還活著,我們看到的世界是什么樣的?
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來(lái),我們先把小二拉回來(lái),看看他眼中的世界是怎么樣的。在二維世界,他看到的不是一個(gè)面,而是一條線,可以是直線,也可以是“非直線”。如圖:
<span style="font-size: 14px;"><img src="https://pic2.zhimg.com/692232f1a226c7af801d63484ddc15e1_b.jpg" data-rawwidth="450" data-rawheight="294" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="450" data-original="https://pic2.zhimg.com/692232f1a226c7af801d63484ddc15e1_r.jpg"></span>
他可以左看到墻的邊界,即5號(hào)虛線,或者右看1234四條虛線的綜合線,然后在大腦中還原景象。然而,當(dāng)他進(jìn)入三維世界后回頭,卻并不能看清整個(gè)二維世界,因?yàn)樗荒堋翱础钡骄€,他像掃描一樣,每次看一條線,因此他只有從頭到尾看(掃描)無(wú)數(shù)次后,才把所有的線組合起來(lái)成為一幅二維畫。
大家都覺得我們的眼睛看到的是三維世界,但是這是錯(cuò)誤的,我們眼睛看到的實(shí)際上是二維畫,是各個(gè)三維物體的表面,然后再由大腦加工轉(zhuǎn)成三維模型。于是,我們進(jìn)入四維世界后,我們以上帝視角看著三維的地球,卻悲哀地發(fā)現(xiàn)依舊不能看清一切,我們擁有透視眼,但是,信息量過(guò)大,大腦沒(méi)辦法在同一時(shí)刻把所有畫面整合起來(lái)。
為了更形象一些,我們先暫時(shí)回到三維世界。拿一部手機(jī)出來(lái),將其壓縮到極致,只留下薄薄的一層有個(gè)字的透明屏幕,同樣的再拿出1000部,每個(gè)屏幕都顯示著不一樣的字,將他們摞在一起。這樣,我們就構(gòu)造了一個(gè)偽四維空間的三維物體X,所有的屏幕都亮著,我們似乎能看到每一層屏幕,可惜由于互相遮擋,一個(gè)字都看不清。好了,現(xiàn)在你把X拿到四維空間,剎那間,一切都明朗了,每一層手機(jī)發(fā)出的光線都能不受阻擋地到達(dá)我們的眼睛,我們看到了每一層手機(jī)全部的光,也就意味著所有的字我們都能看清了。可惜啊,大腦表示光線超標(biāo),信息過(guò)量無(wú)法構(gòu)建空間,這時(shí)候有就有了兩種可能性,A大腦徹底罷工,我們看到了一切,卻由于大腦容量不足,造成過(guò)度堵塞,變成了完全的瞎子。B大腦啟動(dòng)了分離程序,提取了某一層屏幕,看到了這個(gè)字,然后提取另一層屏幕,看到了另一個(gè)字,到最后,我們看到了所有的字(理論上有無(wú)數(shù)個(gè)字,我們將其忽略近似為每層都很薄,就看到了有限個(gè)字,只要夠薄,這對(duì)我們的理論就沒(méi)有影響)。恭喜,從現(xiàn)在起你就是擁有透視眼的二娃了,是不是很高興?想看什么看什么,完全不受束縛。很抱歉,你看不到,因?yàn)槔碚摳嬖V我們,你每次只能看到一個(gè)面,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)二維的三維截面。當(dāng)你看一個(gè)蘋果時(shí),你不能看透表皮直達(dá)果肉,你每次只能看到蘋果的一個(gè)有果核有果肉的截面,把蘋果全部掃描一遍后,才能知道這是個(gè)蘋果。你熟悉的那個(gè)世界已然消失不見,到處都是標(biāo)準(zhǔn)的二維截面,而只有看了大量的截面后,你才有可能在腦中建立起所見物體的三維模型。
看過(guò)四維超體的截面了,回到剛剛的問(wèn)題,我們?cè)谒木S空間看向四維物體時(shí),看到了什么?
答案是……與我們?cè)谌S空間看到的截面幾乎一樣。上文已經(jīng)提到,我們眼睛看到的是二維畫面,且無(wú)法在第三維度上無(wú)限結(jié)合,而四維物體的表面是三維的,即我們看到的是四維物體的三維表面體的二維截面,并且由于局限性,我們看過(guò)大量投影后還是沒(méi)辦法把這些二維截面在第三維度結(jié)合起來(lái),更不用說(shuō)再把所有的完整三維體在第四維度結(jié)合起來(lái)了,四維超體對(duì)我們依舊是不可見的。
(類似于看三維物體時(shí)的AB一樣,看四維物體也有兩種可能情況,我們選取了B,即大腦會(huì)啟動(dòng)分離程序獲得可用的光信息,而不會(huì)因?yàn)榻邮艿竭^(guò)度的光罷工。)
說(shuō)完了超體,我們?cè)倮鲆粋€(gè)四維的人來(lái),“超體小四”,看一看四維人眼中的世界。
小四首先看到了地球,他看到了我們這些螻蟻的表皮,更是由表及里,看到了我們的肌肉、心臟、血管等等,不僅如此,8848米高的山峰,11000米深的海溝,深達(dá)地幔,最后直抵地心,這一切都是他“同時(shí)”看到的。隨著時(shí)間的推移,他看著整個(gè)地球,太陽(yáng),星系的演化,一切盡在眼前。
至于四維人眼中的四維世界,處于完全未知狀態(tài),僅可由數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述,我們略去。
最后我們腦洞大開一下,小四是生活在四維空間+一維時(shí)間,即五維時(shí)空中,再加一個(gè)時(shí)間維度的話,我們來(lái)到了四維空間+二維時(shí)間的六維時(shí)空宇宙,假設(shè)存在一個(gè)“超時(shí)空小四”,他看向我們的地球,不僅看到了現(xiàn)在的地球,也從地心到地表,看到了過(guò)去的和將來(lái)的地球。實(shí)際上,他目睹了30億年后銀河系和仙女系的大碰撞,夠幸運(yùn)的話還能看到50億年后太陽(yáng)的終結(jié),他看到了宇宙的開始,也見證了宇宙的終結(jié),而這一切對(duì)他來(lái)說(shuō),都是在同一個(gè)時(shí)間同一地點(diǎn)發(fā)生的,這就叫做“上帝視角”。
By:alienbat
首先先下一個(gè)前提:如果世界的最高空間維度是四維,那么不存在物理意義上的三維物體,所有的物體都是四維的,我們看見的“三維物體”都是四維物體在三維世界的投影。
這個(gè)前提的由來(lái)是:在我們的三維世界,也不存在物理意義上的二維物體。你在紙上畫一個(gè)圖案,紙是有厚度的,圖案其實(shí)是墨水滲入到紙的三維纖維結(jié)構(gòu)中改變了反光,所以還是三維的。電腦屏幕上的畫面是由三維的發(fā)光二極管組成。分子是三維結(jié)構(gòu),原子也有體積,中子質(zhì)子在粒態(tài)的時(shí)候也被認(rèn)為是三維球體。。。事實(shí)上根本找不到只有面積沒(méi)有體積的東西。以此類推,如果世界是四維的,那這個(gè)世界中所有的東西都是四維的。當(dāng)然了,這不妨礙這個(gè)世界的智慧生物只能體驗(yàn)三維或者二維——那是它們自己太弱,不能怪宇宙。
當(dāng)然這個(gè)前提未必是正確的,純屬娛樂(lè),想娛樂(lè)的可以看下去。
作為三維人類,你只能感受四維物體在一個(gè)三維世界,也就是你生存的這個(gè)三維世界上的投影。這一點(diǎn)很重要。四維世界包含無(wú)數(shù)個(gè)三維世界。
我們姑且認(rèn)為我們目前的這個(gè)三維世界是{x,y,z,0}. x,y,z是你能移動(dòng)的三個(gè)方向。第四個(gè)方向也就是第四維,你無(wú)法移動(dòng),因?yàn)槟悴皇歉呔S生物,所以我們等同于被固定在了第四軸“0”的位置。你的“視角”也被限制在了三維空間之內(nèi),無(wú)法在第四軸有所變動(dòng)。你的眼睛也根本無(wú)法體察四維物體在第四軸上的形狀。所以我不能贊同《三體》對(duì)四維空間在視覺上的描寫:
從四維看三維時(shí),由于三維事物在各個(gè)層次上都暴露在四維視野中,原來(lái)封閉和被遮擋的一切都平行并列出來(lái)
我認(rèn)為人眼只能看見三個(gè)維度(事實(shí)上只能直接看見二維,第三維需要通過(guò)視差來(lái)間接觀察),對(duì)于第四維是完全無(wú)法體驗(yàn)的,所以人不可能從第四維觀察物體。
再看這一句:
我們?cè)谌S空間中稱之為廣闊、浩渺的這類東西,會(huì)在第四個(gè)維度上被無(wú)限重復(fù)
假設(shè)一個(gè)四維高級(jí)生物把你在第四維移動(dòng)了一點(diǎn)點(diǎn),你現(xiàn)在的位置到了{x,y,z,1},你會(huì)看到什么?你會(huì)神奇地看到三維空間在第四維上無(wú)限重復(fù)嗎?顯然是不對(duì)的。因?yàn)閧x,y,z,0}和{x,y,z,1}在性質(zhì)上沒(méi)有任何區(qū)別,它們都只是四維空間的投影,唯一區(qū)別只不過(guò)是第四軸的值不同。既然如此,在第四軸上被移動(dòng)怎么會(huì)賦予你突然可以看見第四維的超能力呢?
我們?cè)侔选度w》這句話重復(fù)一下:
我們?cè)谌S空間中稱之為廣闊、浩渺的這類東西,會(huì)在第四個(gè)維度上被無(wú)限重復(fù)
黑體字部分是一個(gè)很有意思的設(shè)定,但未必是正確的。我們已經(jīng)認(rèn)為所有的三維物體都是四維物體在三維上的投影,那么是不是每個(gè)四維物體都是三維物體在第四維上無(wú)限重復(fù)呢?未必。考慮一個(gè)二維物體——也就是一個(gè)三維物體在二維面上的投影——一個(gè)圓柱體可以被認(rèn)為是二維圓形在長(zhǎng)度軸上的無(wú)限重復(fù),球體就不是。其他形狀不規(guī)則的東西就更不是了。
我們這個(gè)世界是四維世界在{x,y,z,0}上的投影。現(xiàn)在你到了{x,y,z,1},視覺上會(huì)是什么效果?很難說(shuō)。如果劉慈欣的說(shuō)法是對(duì)的,三維空間只不過(guò)是在第四維度上無(wú)限重復(fù),那么你運(yùn)氣好,你在{x,y,z,1}看到的東西和在{x,y,z,0}看到的東西別無(wú)二致,你分辨不出有什么不同。如果不是這樣,你就完蛋了。你依然只能體驗(yàn)三維——或者說(shuō),四維物體在三維世界的投影,但是現(xiàn)在投影的形狀不同了(因?yàn)榈谒妮S的值變了),導(dǎo)致你看到的每一樣?xùn)|西都變了形,也許會(huì)變成你根本無(wú)法理解的形狀;這個(gè)世界也成了一個(gè)你完全無(wú)法理解的世界。也許你看到的每一個(gè)物件的“表面”都被重新定義了,因?yàn)槲覀兪熘奈矬w“表面”只不過(guò)是那個(gè)物體在{x,y,z,0}的投影而已,到了{x,y,z,1}, 可能原來(lái)的“表面”成了物體的內(nèi)部,物體的內(nèi)部投影成了新的表面,于是你看到的不是人,而是一堆血淋淋的腸子腦子在那里走來(lái)走去。同樣的,在正常世界{x,y,z,0}看你,你也是一堆血淋淋的腸子腦子了。當(dāng)然這只是一種猜想。也許你會(huì)跳到一個(gè)截然不同的世界,因?yàn)榕c{x,y,z,0}相交的四維物體未必與{x,y,z,1}相交,反之亦然。
By:郝?lián)P翌
初中的時(shí)候曾經(jīng)有一個(gè)很有意思的關(guān)于維度的想法,現(xiàn)在拿出來(lái)跟大家分享,歡迎批評(píng)指教。首先,試想最簡(jiǎn)單的一維空間是什么?任何一條線,直線曲線折線等等,都是一個(gè)一維空間對(duì)吧?如果說(shuō)是最簡(jiǎn)單的呢?我認(rèn)為就是一條線段,即兩點(diǎn)之間連線,就是這樣:<span style="font-size: 14px;"><img src="https://pic4.zhimg.com/35242557b49b6040d440169bda811643_b.jpg" data-rawheight="607" data-rawwidth="1080" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="1080" data-original="https://pic4.zhimg.com/35242557b49b6040d440169bda811643_r.jpg"></span>
那最簡(jiǎn)單的二維空間呢?如果不考慮曲線,像剛才那樣用點(diǎn)和線之間的連線來(lái)定義?可以是一個(gè)正方形,但是不夠簡(jiǎn)單,因?yàn)槿サ粢粋€(gè)點(diǎn),三點(diǎn)之間的連線,還是個(gè)二維空間,但如果再去掉一個(gè)點(diǎn),只剩兩個(gè)點(diǎn),那就成剛才的線段了,是個(gè)一維空間,也不行,所以,最簡(jiǎn)單的二維空間是三點(diǎn)之間的連線:<span style="font-size: 14px;"><img src="https://pic2.zhimg.com/dfa2ec38ea45ff7d34d8f6386ed59271_b.jpg" data-rawheight="607" data-rawwidth="1080" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="1080" data-original="https://pic2.zhimg.com/dfa2ec38ea45ff7d34d8f6386ed59271_r.jpg"> 如果要說(shuō)規(guī)律的話,能否得出“n點(diǎn)之間的連線即為最簡(jiǎn)單的n-1維圖形在二維空間上的投影”這么一個(gè)規(guī)律?如果從三維空間來(lái)看的話,確實(shí)是這樣的!如圖:</span>
如果要說(shuō)規(guī)律的話,能否得出“n點(diǎn)之間的連線即為最簡(jiǎn)單的n-1維圖形在二維空間上的投影”這么一個(gè)規(guī)律?如果從三維空間來(lái)看的話,確實(shí)是這樣的!如圖:<span style="font-size: 14px;"><img src="https://pic4.zhimg.com/9b5c84c313c9bd6f180cf3babe36db3b_b.jpg" data-rawheight="607" data-rawwidth="1080" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="1080" data-original="https://pic4.zhimg.com/9b5c84c313c9bd6f180cf3babe36db3b_r.jpg"> 這是四點(diǎn)之間的連線,可以把它想象成一個(gè)三棱錐,陰影面是底面。那么,四維?五維?...n維空間,是不是也都能這樣畫出來(lái)呢?我也不知道。。。畢竟不是我們生活在三維空間的人里能想象出來(lái)的,不過(guò),還是畫出來(lái)給大家看看:</span>
這是四點(diǎn)之間的連線,可以把它想象成一個(gè)三棱錐,陰影面是底面。那么,四維?五維?...n維空間,是不是也都能這樣畫出來(lái)呢?我也不知道。。。畢竟不是我們生活在三維空間的人里能想象出來(lái)的,不過(guò),還是畫出來(lái)給大家看看:
<span style="font-size: 14px;"><img src="https://pic1.zhimg.com/3b8cd3a780aa990ae273d7594f689c98_b.jpg" data-rawheight="607" data-rawwidth="1080" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="1080" data-original="https://pic1.zhimg.com/3b8cd3a780aa990ae273d7594f689c98_r.jpg"></span>
“四維空間”
<span style="font-size: 14px;"><img src="https://pic1.zhimg.com/13491609bbf4d9eff6476cb3047dac6c_b.jpg" data-rawheight="607" data-rawwidth="1080" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="1080" data-original="https://pic1.zhimg.com/13491609bbf4d9eff6476cb3047dac6c_r.jpg"></span>
“五維空間”
By:凌塵
他會(huì)這樣描述:任何東西內(nèi)都不可能擋住它后面的東西,任何封閉體的內(nèi)部也都是能看到的。這只是一個(gè)簡(jiǎn)單獨(dú)規(guī)則,但如果世界真按這個(gè)規(guī)則呈現(xiàn),視覺上是極其震撼的。當(dāng)所有的遮檔和封閉都不存在,一切都暴露在外時(shí),目擊者首先面對(duì)的是相當(dāng)于三維世界中億萬(wàn)倍的信息量,對(duì)于涌進(jìn)視覺的海量信息,大腦一時(shí)無(wú)法把握。
在三維世界里,人類的視覺面對(duì)的是有限細(xì)節(jié),一個(gè)環(huán)境或事物不管多么復(fù)雜,呈現(xiàn)的細(xì)節(jié)是有限的,只要用足夠的時(shí)間依次觀看,總能把絕大部分細(xì)節(jié)盡收眼底。
但從四維看三維時(shí),由于三維事物在各個(gè)層次上都暴露在四維視野中,原來(lái)封閉和被遮擋的一切都平行并列出來(lái)。比如一個(gè)封閉容器,首先可以看到它內(nèi)部的物體,而這些內(nèi)部物體的內(nèi)部也是可見的,在這無(wú)窮層次的暴露并列中,便顯露出無(wú)限的細(xì)節(jié)。
對(duì)于由無(wú)限細(xì)節(jié)產(chǎn)生的無(wú)限信息,生來(lái)就是用于感覺和思考三維空間的大腦無(wú)法把握,最初都處于信息超載的堵塞狀態(tài)。但大腦會(huì)很快適應(yīng)四維環(huán)境,無(wú)意識(shí)地忽略掉大部分細(xì)節(jié),只把握事物的大框架。
對(duì)于親歷過(guò)四維空間的人來(lái)說(shuō),高維空間感是最難用語(yǔ)言描述的,他們往往試圖這樣說(shuō)明:我們?cè)谌S空間中稱之為廣闊、浩渺的這類東西,會(huì)在第四個(gè)維度上被無(wú)限重復(fù),在那個(gè)三維世界中不存在的方向上被無(wú)限復(fù)制。
他們常常用兩面相對(duì)的鏡子來(lái)類比:這時(shí)在任何一面鏡子中都可以看到被復(fù)制的無(wú)數(shù)面鏡子,一個(gè)向深處無(wú)限延伸的鏡子長(zhǎng)廊,如果作為類比,長(zhǎng)廊中的每面鏡子就都是一個(gè)三維空間。或者說(shuō):人們?cè)谌S世界中看到的廣闊浩渺,其實(shí)只是真正的廣闊浩渺的一個(gè)橫斷面。
描述高維空間感的難處在于,置身于四維空間中的人們看到的空間也是均勻和空無(wú)一物的,但有一種難以言表的縱深感,這種縱深不能用距離來(lái)描述,它包含在空間的每一個(gè)點(diǎn)中。
By:源代碼D
首先你就是一種三維生物,你的存在依附于三維空間,你和三維空間是無(wú)法分離的關(guān)系。
如果你想觀察到四維空間,有一種理論上的可能:你所在的空間突然延展成四維空間,或者你通過(guò)一個(gè)入口進(jìn)入了四維空間。同時(shí),你也隨著這個(gè)變化,進(jìn)化成四維生物,來(lái)觀察與闡釋這個(gè)四維空間。
為什么這是有可能的呢?我認(rèn)為有兩個(gè)原因:
1. 目前沒(méi)有任何科學(xué)證據(jù)表明,智慧生物不能隨著空間維度的變化而變化自己的維度。
2. 既然我們的智慧已經(jīng)能通過(guò)數(shù)學(xué)工具推測(cè)到高維空間的存在,那么生命的自然設(shè)定就有可能是----我們同時(shí)也有能力親自去高維空間觀察探測(cè)。這就好像是上帝給我們的設(shè)置的一個(gè)游戲一樣。
如果你在有生之年有幸造訪四維空間,當(dāng)你重新回到三維空間的時(shí)候,有三種可能:
1. 你沒(méi)有帶走任何關(guān)于四維空間的回憶
---基于一個(gè)假設(shè):三維大腦只能用來(lái)貯存關(guān)于三維空間的意識(shí)。四維大腦也只能用來(lái)貯存關(guān)于四維空間的意識(shí)。
2. 你帶走了關(guān)于四維空間的回憶,但回到三維空間后,這種回憶退化成只能被三維大腦處理的形式
----如果是這樣,那么就幾乎證明了所謂“靈魂”的存在,也就是說(shuō),你的意識(shí)本身獨(dú)立于大腦的運(yùn)作而存在,你的各種維度的大腦,只是再現(xiàn)這種意識(shí)的工具。低維度大腦粗糙些,只能再現(xiàn)一部分意識(shí);高維度大腦精準(zhǔn)些,可以再現(xiàn)更完整的意識(shí)。
舉個(gè)栗子,你看到了一只四維空間大象,當(dāng)你回到三維空間后,你只能回憶起這只大象的腿,只有當(dāng)你回到四維空間后,你才能回憶起大象的全貌。
3. 你帶走了關(guān)于四維空間的回憶,回到三維空間后,回憶完整,并且你的三維大腦進(jìn)化成了可以處理四維信息的大腦。
----這可能會(huì)是智慧生物進(jìn)化的一種趨勢(shì)。因?yàn)橹腔凵锏陌l(fā)展趨勢(shì),就是越來(lái)越多的時(shí)間用在消耗腦力的工作上。如果他們的身體已經(jīng)能適應(yīng)任何維度,但他們有需要回到三維空間去處理關(guān)于四維空間的信息,那么大腦的發(fā)育水平必須跟上,比如說(shuō)用三維大腦處理四維信息。這件事情電腦已經(jīng)做到了,用二進(jìn)制這種原始碼來(lái)再現(xiàn)和處理關(guān)于三維世界的復(fù)雜信息。
最后再談?wù)勈裁词嵌S生物。討論二維生物,可能會(huì)揭示某些關(guān)于我們?nèi)S生物的潛在真相。
1. 【首先談?wù)勎浵?#xff0c;我對(duì)螞蟻的具體生物學(xué)知識(shí)不是太了解,在這里我假設(shè)螞蟻只擁有二維意識(shí)----為了下面的討論方便。】
螞蟻肯定不是二維生物,因?yàn)樗纳眢w構(gòu)造是三維,它存在于三維空間。只是螞蟻受自帶觀測(cè)工具(ie. 眼睛)的影響,即使它存在于一個(gè)三維的世界,即使它的運(yùn)動(dòng)軌跡是三維的,它也只能用自己的眼睛觀察到一個(gè)二維的世界,它也只有一個(gè)關(guān)于二維世界的回憶。螞蟻眼中的世界,可能就是連續(xù)不斷的直線,它認(rèn)為自己走了很多路,其實(shí)畢生都在一個(gè)盒子里轉(zhuǎn)。(這可能就是很多理論物理學(xué)的靈感來(lái)源)
什么情況下螞蟻會(huì)觀察和意識(shí)到自己身處的三維世界?螞蟻的身體構(gòu)造發(fā)生了改變,它有了類似高等生物那樣的脖頸,這時(shí)它就有了仰望星空的物理能力;或者螞蟻長(zhǎng)出了翅膀,它就能飛翔起來(lái)鳥瞰世界了。
那如果螞蟻有了智慧,它會(huì)不會(huì)建立起關(guān)于三維世界的模型呢?為什么螞蟻總是進(jìn)化不成具有三維意識(shí)的生物?或許不會(huì),因?yàn)闆](méi)有這個(gè)必要。因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)生活中只擁有二維意識(shí)的螞蟻,也在三維世界中運(yùn)作良好。如果它有智慧,很可能出現(xiàn)這樣的情景:老螞蟻花了畢生精力爬遍了一個(gè)魔方,它的足跡覆蓋了魔方的每一處圖案,它自豪地對(duì)子孫說(shuō)“我已經(jīng)親自走過(guò)了這世界的每一個(gè)角落,看到了所有的風(fēng)景”。老螞蟻認(rèn)為它已經(jīng)花了畢生經(jīng)歷探索了整個(gè)魔方---認(rèn)識(shí)了整個(gè)世界。然而它永遠(yuǎn)不會(huì)知道這個(gè)魔方的真實(shí)三維構(gòu)造,它的眼里不可能有這個(gè)魔方的三維全貌。在它眼里,這魔方就是很多連續(xù)不斷的圖案,最后回到原點(diǎn)。
而作為三維生物的人類呢,我們可能會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)地看那個(gè)魔方一眼,就全貌了然于心,最多拿起來(lái)稍微把玩片刻。但是,你會(huì)有耐心,像老螞蟻那樣,用手去摸遍魔方的每一個(gè)角落嗎?對(duì)你來(lái)說(shuō),根本沒(méi)有這個(gè)必要。
所以這就是上帝視角 ---- 宇宙全貌,了然于心,但同時(shí),他也不可能像人類那樣,有任何探索的欲望。
【離個(gè)題-----這時(shí)你是否聯(lián)想到《2001太空漫游》結(jié)尾鏡頭里那個(gè)著名的“星孩”鏡頭呢?他靜靜地懸浮在宇宙中,看著地球。你有沒(méi)有感覺似乎明白了“星孩”這個(gè)隱喻?他代表的甚至不是人類的下一個(gè)進(jìn)化階段,他就是上帝(至少是地球的上帝):地球全貌,了然于心,他不需要任何工具,他只有一個(gè)極簡(jiǎn)的肉身存在,因?yàn)樗恍枰魏翁剿髁恕!?/p>
說(shuō)到這里,我忽然想到,或許我們?nèi)祟惥鸵呀?jīng)生活在一個(gè)高維空間中了,并且或許我們?nèi)祟愐呀?jīng)是一種高維生物了。只是我們和螞蟻一樣,目前階段,是一種具有三維意識(shí)的高維生物。雖然螞蟻眼中的世界是二維,但它意識(shí)不到,其實(shí)它的身體構(gòu)造已經(jīng)是三維的了,它存在于一個(gè)三維世界。同樣,我們?nèi)祟惢蛟S也沒(méi)意識(shí)到,其實(shí)我們已經(jīng)是存在于高維空間的高維生物了,只不過(guò)我們只具有三維意識(shí)----因?yàn)槿S意識(shí)已經(jīng)足夠讓我們?cè)诟呔S世界中生存。
如果這樣的話,那就比我開頭的那些理論推導(dǎo)更加悲觀。我們能觀測(cè)到幾維世界,目前階段看來(lái),完全取決于我們的生物構(gòu)造。即使我們一直認(rèn)為自己在探索世界,我們也永遠(yuǎn)在用我們?nèi)S的觀點(diǎn)來(lái)看世界。即使我們旅行去了宇宙的所有地方,我們也無(wú)法搭建起宇宙的全貌圖景。至少,我們看不到高維生物眼中的宇宙全景。
這或許就是作為智慧生物,內(nèi)在的限制,同時(shí)也是內(nèi)在的優(yōu)勢(shì)。正是因?yàn)槲覀兛床坏接钪娴娜?#xff0c;正是因?yàn)槲覀儧](méi)有上帝視角,我們才會(huì)去孜孜不倦地親自去探索宇宙的每一個(gè)角落,整個(gè)人類才能保持旺盛的好奇心,對(duì)這個(gè)世界有那么一點(diǎn)激動(dòng)。這或許就是智慧生物的終極意義?不是建立上帝視角(因?yàn)樯飿?gòu)造不允許),而是去探索發(fā)現(xiàn)體驗(yàn),以及體會(huì)這個(gè)過(guò)程中相伴的歡樂(lè)與痛苦。
2. 講完螞蟻后,想象下真正的二維生物是什么樣子?暫且不討論“什么是生物”這個(gè)復(fù)雜問(wèn)題。如果我現(xiàn)在這個(gè)word文檔上字符會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)(沒(méi)有外力驅(qū)使),如果我畫在紙上的圖案能自己動(dòng)起來(lái)(沒(méi)有外力驅(qū)使),那么它們就有可能是真正意義上的二維生物。。。。可問(wèn)題是,如何判斷真正的二維生物?一部動(dòng)畫片里的人物在動(dòng),你如何判斷它們是自己在動(dòng)?還是因?yàn)橛腥嗽谘杆俜瓌?dòng)大量圖片,從而造成人在動(dòng)的幻覺?
可以想象一下,如果你自己是個(gè)二維生物,存在于一部“動(dòng)畫片”里,你是完全無(wú)法判斷其他貌似和你一起在動(dòng)的二維生物,是真的自己在動(dòng)呢?還是有外力驅(qū)使在動(dòng)?除非你有關(guān)于三維世界的知識(shí),否則你完全無(wú)法判斷。
【離題一下-----有沒(méi)有聯(lián)想到《黑客帝國(guó)》?】
不過(guò)我這里的意思不是再引申一遍《黑客帝國(guó)》的中心思想。我在這里想到的是:探索高維世界,雖然看起來(lái)對(duì)人類生活沒(méi)有什么實(shí)際意義(就好像螞蟻僅能靠二維意識(shí)在三維世界生存一樣),但卻對(duì)了解人類自身有特別重大的意義。----- 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),至少我們可以發(fā)現(xiàn),自己是不是高維生物的作品。
很可能,我們能的確是高維生物的作品。但是不用悲觀,因?yàn)橹辽傥覀円矂?chuàng)造了很多“二維生物”。
—THE END—
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的人类如何感受到四维空间?的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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