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德国数学家,证明4维空间真实存在,进入4维空间后人会变成啥?

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答案在这儿 2021-09-26 14:23

我们生存在什么样的空间?‍

从早期猿人开始,我们不断进化,思考的内容也开始从原始的如何生存,转换到对宇宙的探索。伴随着科技的发展,技术的创新,我们不再满足于当前现状,开始探索我们的生存空间——三维空间

三维空间也称为三次元、3D,将这些专业术语转化到日常生活中,意思就是由长、宽、高三个维度共同组成的空间。

三维空间的首次发现是量子霍尔效应,根据这项技术,人类研发出了3D影视技术,例如曾经轰动一时的电影《阿凡达》,便采用了视觉效果极强的3D技术。

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我们在科学探索的领域中不断突破,但是对于三维空间之上的四维空间探索和了解依旧少之又少。事实上,早前德国数学家乔治·伯恩哈德·黎曼就曾证明四维空间真实存在。

因此此后衍生了很多与四维空间有关的猜想,比如如果人类进入四维空间,会发生什么?今天,小编就带大家一起了解,进入四维空间后人会变成什么样。

什么是四维空间?‍

对于空间概念,世界上的科学家们脑洞大开,通过实践和理论知识进行整合,将空间划分为五个维度,分别是零维、一维、二维、三维、四维。

首先是零维,它指的是点的世界。它存在的于最底层,但正是它的存在,促成了后面维度的出现。就像我们在数学中,点引出线、线引出面一样。

其次是一维,它指的是线的世界,只有长度。
再次是二维,其所指平面世界,只有长和宽。
从次是三维,表明立体空间世界,也就是我们现在生存的空间。
最后是四维空间,一种时空概念,即我们的宇宙是由时间和空间构成。

所谓的四维空间,也叫做“欧几里得四维空间”,即标准欧几里德空间。它属于数学概念,可以拓展到n维;并且包含着三维空间中的X、Y、Z等维度。

但不少人对于四维空间的概念存在着误用,将四维空间和四维时空搞混。所谓的四维时空其实指的是时间概念。

我们作为三维空间里的物体,只能看到时间在不断的流逝,却不能准确地识别存在于时间里的物体。

如果用“降维打击”来形容,就像我们在纸上画出来的人物,制作出来的动漫,我们称为二次元,也就是二维空间,他们没有Z维度,仅存于平面当中。

而作为三次元的我们,可以掌控和清晰地看到里面存在的每一个物体。反之,作为四维空间里的时间,它可以掌控我们的寿命,而我们却无法摆脱和认知。

目前我们在空间上无法突破,但并不意味着我们人类无法理解四维空间和对它的探索,所以数学界的精英和顶级科学家们经过不断地努力,最后对此进行了定义。

一个有四个空间性维数的空间,或者说有四个两两正交的运动方向的空间就是四维空间。这一定义,是我们人类对四维空间探索的巨大进步,对于以后的发展和运用都存在着强有力的作用。

如何发现的四维空间?‍

讲述完什么是四维空间之后,我们来谈论一下,四维空间是如何发现的。

首先提出这个概念的是爱因斯坦的《相对论》,在研究中,爱因斯坦表示,我们人类的个体对于地球来说很小,所以我们感受到的时间也就相对较慢,但时间的运转,并不会因为人类的渺小而减缓。

我们打个比方,以人类存活的时间为轴线,那么比人类体型小的动物,如猫、狗、兔子等生物,它们存活的时间少于人类,由此可见,在同一时间线上,物体感受的时间是有所不同的,对于时间所产生的意识也会不同

爱因斯坦曾提出了光速的概念,其速度约为299792458m/s,也是接近宇宙虫洞的速度。在这之后,爱因斯坦成功列出了方程式E=mc²,并依靠这些基础概念,引出四维空间的入口。

如果我们人类坐在宇宙飞船中,其速度接近光速的话,那我们就会突破三维空间,进入到四维空间,而且我们所感受的时间也会发生转变,跟存在在地球中的人类发生差别,从而使得我们的寿命大大延长。

在后期,德国数学家乔治·伯恩哈德·黎曼也就四维空间进行了分析。他通过几何等数学领域知识撰写了《论几何基础假说》,并在书中谈到了空间维度。

他的思维跳脱出原有的二维空间和三维空间,并将两个基础维度空间进行整合,最后以方程式的形式表达四维空间的含义,证实了这种空间的存在。

在相关领域的专家看完后,获得很大的启发,并通过数学家团队的一同整理,最后得出三位方程式:ax+by+cz+du+e=0。

该方程式的出现,不仅将我们碰不着,摸不到的空间,印在了二维平面上,还将如此复杂的概念,简单地阐述了出来。

而两位“巨人”的惊人发现,为后来的我们继续探索四维空间奠定了坚实的基础。如果我们人类在技术领域上突破了限制,最终进入到四维空间后,我们会有什么样的变化。

进入四维空间后,人会变成什么样?‍

首先我们对速度进行假设,当我们的速度接近宇宙的速度时,我们便可以进入四维空间,此时我们的速度将接近或达到光速

这个速度在地球表面上,可以在短短几秒间横跨大西洋,同时还可以看到周围一切物体,几乎处在静止状态。

就像《闪电侠》中,男主人公的速度达到一定程度时,他不仅可以进行穿越,还可以进入到未知空间中,并在这个无限延展的空间中不断穿梭。

所以根据这一构思,我们凭借速度可以进入四维空间,在里面,我们不仅可以掌控过去和未来,还可以随意地选择时间节点和空间。

但以我们现在的科技水平,速度无法达到光速,所以,单纯地进入到四维空间中,可能会让我们停留在寂静的空间中,如同宇航员漂流在宇宙当中。

其次是我们的体型发生改变,从而达到符合宇宙的时间线时,我们所感受的时间变化也会不同。

在上述当中,我们阐述了猫、狗等小型物体和人类对于时间的不同感受,从而得出我们存在的一分钟,可能会是它们的几分钟。对于更小的物体来说,可能会达到一天或一个小时。

在电影《蚁人2》中,由于第一代蚁人的妻子身体缩小,而丈夫却依旧保持着正常的身体,其结果是丈夫变老,而妻子却老了更多。所以,当物体缩小或变大,身体存在的分子和量子的运动也会发生改变,从而改变自身对于时间领域的观念。

最后,我们以没有任何改变的情况下,进入到四维空间中,我们将会成为空间中的“人偶”。之所以这么说的原因,是因为我们目前无法通过意识领域突破空间。就像动漫中的人物、画板上的人像,它们不存在高于自己空间领域的意识。

进一步讲,就如同它们所做的一切行为,以为是自己自愿的,其实是由三维空间中的物体进行操纵的。

这种情况,我们可以理解为“降维打击”,即我们无法揣测四维空间的一切动机,也无法预知之后的事情。

正是因为四维空间比三维空间多了一条时间轴,所以处在四维当中的时间,是可以无限延伸和无限缩小。

所以我们处在的三维空间中,是无法达到四维空间的,就算在科技等领域突破后,我们在意识上也并不能很快了解其中的奥秘,最终会被锁在四维空间中。

四维空间是时间概念‍

我们所处在的空间为三维空间,既有二维世界也有四维世界的一部分。在众多科学家们的研究和探索中,暂时可以理解为每一层的空间会相应叠加,从点到线,从线到面,每层空间既掌控着前一维度空间的内容,也受到更高维度空间的控制,如同数学中的集合一样。

每层空间都有着自己独有的特性,第一维度中存在长度,第二维度存在长度和宽度,它们之间的叠加组合,创造了三维空间和四维空间。所以,科学家们将空间中独有的特性抽离,进而将四维空间简化成时间概念。

该理论的发展可以谈到闵可夫斯基,他将独立的空间和时间进行融合,并在电动力学当中,进行了四维处理,随后到了时空观念方程式S²=r²+(ict)²。这项方程式的出现,被爱因斯坦发展到了广义相对论当中,进而促成了对于时间轴线的概念。

四维空间是否能够运用到生活中‍

如果三维空间概念可以运用到电影技术中,那么四维空间的时间概念是否也能融入到生活中呢?

相信大家看过《盗梦空间》,电影里面对时间的概念进行了描述。在梦境中的一分钟等于现实世界的六秒,而根据梦境层数的叠加,会使得在梦境里的时间与现世界相差更大。

我们根据这项原理,结合四维空间的理论知识,并将其运用到医学当中,在有限的时间里,无限拉长时间单位,从而使手术成功的几率提高

当然理想很丰满,现实很骨感,现在所有的一切都是假设,但并不意味着我们无法成功。其原因是我们当今的科技和人类意识,并未达到四维空间的门槛,所以,我们只能抱着不怕困难的勇气,去探索这未知的一切。

结论‍

我们现在的科技发展,一直呈上升趋势,从最开始探索月球与地球的运转,到现在月球探测器、卫星等新兴科技。

对于未知领域不断的探索,一方面促使着科技不断更新,另一方面使得人类的思维意识也在逐步提升。

对于四维空间的突破,一定不会止步于此,毕竟在空间概念的探索中,我们已经有相应的理论知识和实践操作。即使面对科学技术水平的限制,人类的潜能依旧可以创造出无限可能。最后,人类前进的步伐,终将迈进四维空间领域。

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