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科學家證明了4維空間的存在,假如人類進入4維,會變成什麼人?黎曼幾何:愛因斯坦相對論時空觀的根基從低維到高維:人要是進入高維時空會怎樣?

作者:星辰大海路上的種花家

1687年,牛頓發表了《自然科學哲學原理》,将時空觀從天地的"演化"到平坦的絕對時間和空間的損失,在牛頓的時空觀中,空間是平的,沒有褶皺!

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這種直視時空的觀點直到1854年6月10日,偉大的黎曼神在G?ttingen大學發表《關于幾何學的基本假設》,從直的絕對空間撕開一張深深的嘴,因為時空從一開始就變得不再筆直,低維和高維的世界開始顯露出它的面貌!

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< h1類"pgc-h-right-arrow"資料軌道"3">黎曼幾何:愛因斯坦時空相對論的基礎</h1>

廣義相對論有兩個基本假設,一個是廣義協方差原理,或者說是大家都熟悉的廣義相對論原理,另一個是等價原理。

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等價原理不難說,但它是一個謎,它仍然是一個假設!因為據說慣性力場和引力場局部模糊,即用G的重力加速度下降,航天器的加速度G,慣性力和重力加速度是等價的,連愛因斯坦都不知道為什麼會這樣,但其實确實如此!

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另一個是廣義協方差原理,即在任何坐标系中,方程的形式保持不變,我們稱之為協方差方程,也稱為對稱性,它的證明需要黎曼幾何作為數學工具,它涉及一系列現代微分幾何的精美而美麗的理論。

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廣義相對論使時間和空間的平面觀屈膝,将科學家帶入了現代宇宙的彎曲時空!在宇宙中沒有所謂的直線時空,到處都是被時空彎曲的品質所控制,當然,所謂的時間、空間,兩者是相關的,而時間不可能是絕對的,真的會讓絕對的時空觀坍塌!

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<h1類""pgc-h-arrow-right"data-track""28"從低維到高維>:如果一個人進入高維時空,他會怎麼做?</h1>

黎曼想象了一個二維生物,蟲子在"一匹馬平川"紙上攀爬,可以前後也可以左右,但隻是不能上下走,但如果這是一張折疊的紙,那麼蟲子爬過每個點的曲率(黎曼測量)可以用6個三維空間的數來形容, 四維空間中的任何一點都需要20個數字來描述,黎曼曲率張量隻是空間中任何一點描述的曲率之和。

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有點頭暈,或者用我們熟悉的方式來解釋,一維中的一個點隻需要一個長度坐标,而二維中的一個點需要長而寬來描述,三維中的一個點需要三個坐标來描述,N緯度需要用N個坐标來描述它!

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空間隻能顯示自己和比它更低的次元的物體,它不能顯示高維物體,是以3D空間中的所有高維顯示器都是示意圖,比如我們在一張紙上完美地顯示2D和1D以及零次元,紙本身在某種程度上可以被視為二維平面!

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它看起來像一個立體地圖,但當它感覺時它仍然是平坦的

是以當它顯示三維時,它看起來是三維的,但它仍然感覺像一個平面,但沒關系,我們可以直接在三維空間中制作一個三維物體供我們觸摸,但無論如何我們都不能做一個四維物體,因為我們所處的次元是三維的。

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三維克萊因瓶是假冒的

四維空間是一種什麼樣的存在?

埃德溫·阿博特·阿博特(Edwin Abbott Abbott)在他的書《平坦的世界》(Flat World)中描述了上帝存在的世界,其中三維人擁有接近上帝的力量,因為三維人隻要稍微遠離二維平面就可以隐形,他們可以觀察障礙物背後的世界,甚至突然出現在二維平面上的某個地方!

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假設我們使用類比,如果一個人在四維空間中觀察三維空間會發生什麼,這對我們來說同樣是敬虔的嗎?他可以随機出現在3D世界的任何地方,他可以從銀行金庫中竊取黃金珠寶,而不是3D的額外次元,但是我們3D世界中的人們卻沒有意識到這一點!

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而在我們的三維空間中跨越光年的距離,在四維空間中,隻需要直接通過附加次元到達,瞬間跨越光年,對于三維人來說,這不是上帝的普遍存在嗎?

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如果你進入四維空間會發生什麼?

就了解而言,二維是扁平化的三維世界,三維不是扁平化的四維世界,就生命的存在而言,三維顯然是最低要求,因為二維平面沒有厚度,甚至一個原子都不可能存在,是以"三維"在二維中是一個非常可怕的結局!

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那麼,反過來,我們能把三維的人帶入四維嗎?

首先,我們身體的每一個原子都可以在三維空間中的三個坐标上進行校準,進入四維空間,缺少一個坐标,也就是說,身體變得開放,你身體裡的每一個原子都會完全暴露在四維空間中,是不是有很大的風險?任何風和草的舉動都可能是緻命的!

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是以,如果四維空間是一個令人難以置信的純淨空間,我們能留下來嗎?

實體學家李偉曾經寫過一篇非常流行的文章《當一個三維人進入四維時會發生什麼?描述很簡單,隻是簡單的實體知識來了解當三維人類進入四維時會發生什麼!

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為什麼即使是基本的原子也很難形成?因為四維空間中的庫侖力與距離的立方距離成反比,因為四維空間是用來描述任何需要四個坐标的點,是以四維空間中三維球體的面積與立方體的距離成正比。

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這樣,電子和原子核之間的軌道是不穩定的,要麼落入原子核,要麼飛離原子,原子核變成離子,而人體最害怕這種類似的電離輻射後電子飛濺效應,從這個意義上說,人類進入四維空間可能會被電離!

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這還是人類不行,也許你會懷疑人生?是以,進入四維空間的"三體"并不存在,但無線電信号衰減超出預期是正确的推斷!這同樣适用于引力,引力與距離的平方成反比,四維空間中物體的存在是不穩定的,它可以分崩離析或坍縮成黑洞,這太可怕了!

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但我真的不需要擔心意外闖入,因為科學家到目前為止還沒有觸及四維空間的大門,甚至無法證明它的存在!

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當然,理想的狀态是,未來真正發現高維時空之後,你可以用某種場來屏蔽四維對三維的負面影響,但是我們可以瞬間到達光年以外的宇宙!

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