四维空间
作者:破孝时间:2024-10-20 06:53:51热度:0
导读:我们常常所说的四维空间到底是什么?实际上,所谓的四维包含着两个方面,数学上的或者物理上的。两者虽有联系但是有分别的。数学上的四维,是一种数字化的思维。例如我们在解方程时,一元一次方程是简单的一维,二元
我们常常所说的四维空间到底是什么?实际上,所谓的四维包含着两个方面,数学上的或者物理上的。两者虽有联系但是有分别的。
数学上的四维,是一种数字化的思维。例如我们在解方程时,一元一次方程是简单的一维,二元一次方程是二维,直到三元方程组时是三维,这时都可以用线性代数的作图法算出他们的交点所对应的解。而至于到了要解四元一次方程组时,我们发现用作图法已经不行了,这是因为我们习惯了三维空间的模式,这种思维方式。事实上,我们对于解这些高元方程组时,一种比较纯粹的方式就是不断的消元,而这种方式才是正宗的数学法。线性代数实际上含有一点物理元素。
物理上的四维,才是我们要研究的主要方向。它是至上的吗?它是不可琢磨的吗?不是的。它到底是什么?首先,我个人相信这个宇宙时有序的,有规律的,是平衡的。它就像是一个思维紧密的生命体,或者可以称他是“上帝”。要了解思维空间,毋庸置疑我们应该从零维空间出发,来探寻其中的奥秘。
我们都知道,零维空间是一个“点”,这个点是没有大小的。它相当于是数轴上的一个瞬间。点是不可以组成线的,因为它没大小。首先数学与物理是有联系的,像是兄弟。无穷个零的和还是零。那线是由什么组成,换言之,一维空间是由什么组成的?这里有个前提是存在无可再分割的微空间,这个微空间是最基本的单位--“元”。由它来组成线。
数学上的规律是最纯粹的规律,利用它来解释物理是最赞的手段。我们都明白,一维空间是一条直线,而且始终沿着一个方向延伸,他由无穷个“元”构成。二维空间是个平面,他由一片“元”构成。然而要形成二维,一维必须要旋转一个角度,或者说是以一维中的零维空间为轴进行旋转。且二维要形成三维,是以其中一维为轴进行旋转。事实上,这里已经有个规律了,即某维要形成更高一维,需要以比自身低维为转轴来形成。那么四维空间可以假定他是三维空间以一个平面为转轴所形成的了。
很难想象,那我们换一种思维方式。一根线当处于一维空间时,其中的点--零维只能沿一个方向运动。倘若它们突然沿着与它们原本运动方向成一个角度的方向运动时,它们就创造出来了二维空间。为了方便起见,就认为那个角度是90度。那么,一平面处于二维空间时,其中的线--一维只能在一个水平高度上运动,虽然它们可以旋转。倘若它们突然沿着与它们所有线运动方向都成90度的方向运动时,它们就创造出来了三维空间。同理,在三维空间中,所以二维都运动自如,然而要它们创造出来四维空间恐怕真的是不可能的事,因为没有什么运动能和他们的运动成90度,这是令人遗憾的。
四维到底是个什么东西?我们真的不知道吗?我们应该都知道,高维的空间只能看到低维的而看不到高维的,且高维空间必定是由低维空间组成。高维能够驾驭低维,低维却触及不到高维。
既然特殊化的思维方式行不通,那我们再换换思维。一根线弯成一个圈时,假定其弯的方式如下:这根线上的每一个“元”--零维都是支点,对称的沿一个方向弯曲,可以创造二维。形成一个圈后里面用“元”填充满就是二维空间。同理,一平面弯成一个柱面,以所有的平行线为支线,对称的沿一个方向弯曲,可以创造三维。那么三维形成四维,是以平面为支面进行弯曲。这时问题又来了,因为一个三维空间根本不能以一面进行弯曲。其实,前面低维空间在进行弯曲时,它们始终保持着完美的对称性,什么意思,就是它们在弯曲时,它们中相邻的“元”并没有受到影响,它们弯曲后还是完美的对称。而三维必定也有此规律。
三维空间沿平面弯曲,为了保证完美与对称。我们可以想象了,就像橡皮泥一样的进行弯曲变形。这时三维空间中的相邻“元”肯定会受影响,但又要有对称性。不难想象,弯曲后,三维空间的外围层“元”会被拉大,而往里层的“元”受到的影响不大。
高维空间必定含有低维空间。四维空间形成以后,它的中间部分就是美妙的四维空间,但它外围的大部分被膨胀化的空间是还是属于三维的,只是被膨胀化了。而我们就处在于这个四维空间外边缘内。我们之所以感受不到四维,就像线不懂得面的宽,面不懂得敞的高一样,我们不懂得四维之处。因此我们完完全全处于四维空间的分界“元”空间内,即向里是四维,往外是三维膨胀空间。为什么是这样?
首先,我个人认为空间膨胀化会导致时间的变慢。因为假设在一个膨胀的“元”内,有一个没有时间概念的物体在运动,它肯定比在相对没有膨胀的“元”内运动的快些。那么这个膨胀的“元”内的相对时间就会慢些,比如我们认为的一秒中在他那是一分钟。我们之所以很敏感的感觉到时间的存在,是因为我们在时间流里头。什么是时间流,它在哪?待会下文会解释。我们所说四维就是时间,实际上说他对也对,说他错也是错。有人会问,中间的那个部分不就是三维空间吗?为什么会被成为四维?没错,他是三维空间,我们说他是四维的,是因为一种相对性。前文已经说了,三维空间被弯曲后,它被扭曲了,因为“元”被拉伸扩大,但他还是三维空间。而中间那部分是相对于那个被扭曲空间比较特殊化的,我们称他为四维空间。我们自身没有突破是不可能进入到膨胀化三维空间的。当然我们也不能轻易去四维空间里,就像正方体的底面不能跳到另一水平面一样。我们正处于四维空间的绝妙之处---“边缘之处”。就像一平面弯曲成柱状后,我们处于这个平面的内面似的。
当然有些人会问,为什么我们不能处于膨胀三维空间的中间层当中。如果是这样,会有比我们快的时间存在,那么我们的命运就是上天安排好的了,因为我们的当今的所作所为都是必定发生的,我们的时间是处于时间流的中游,这会很可怕。
我们的过去就很有可能被映射到四维的膨胀空间里去,时间流可以比如是气流,而逐渐膨胀化的空间就会形成像气压差似的差异,致使时间流永不停息的流动。倘若某人能够进入到膨胀化比较大的空间里去的话,说不定真的能够回到从前,但是遗憾的是不能去到未来(在一定的四维空间里不能实现)除非你肯定自己的命运线是已经注定好的了。
那么肯定有人已经很好奇四维空间的世界了。我很遗憾的说,要去到那里是更加不易的。因为它就像一个被封死的空间,除非你能够幸运