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科学家证明了4维空间的存在,假如人类进入4维,会变成什么人?黎曼几何:爱因斯坦相对论时空观的根基从低维到高维:人要是进入高维时空会怎样?

作者:星辰大海路上的种花家

1687年,牛顿发表了《自然科学哲学原理》,将时空观从天地的"演化"到平坦的绝对时间和空间的损失,在牛顿的时空观中,空间是平的,没有褶皱!

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这种直视时空的观点直到1854年6月10日,伟大的黎曼神在G?ttingen大学发表《关于几何学的基本假设》,从直的绝对空间撕开一张深深的嘴,因为时空从一开始就变得不再笔直,低维和高维的世界开始显露出它的面貌!

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广义相对论有两个基本假设,一个是广义协方差原理,或者说是大家都熟悉的广义相对论原理,另一个是等价原理。

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等价原理不难说,但它是一个谜,它仍然是一个假设!因为据说惯性力场和引力场局部模糊,即用G的重力加速度下降,航天器的加速度G,惯性力和重力加速度是等价的,连爱因斯坦都不知道为什么会这样,但其实确实如此!

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另一个是广义协方差原理,即在任何坐标系中,方程的形式保持不变,我们称之为协方差方程,也称为对称性,它的证明需要黎曼几何作为数学工具,它涉及一系列现代微分几何的精美而美丽的理论。

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广义相对论使时间和空间的平面观屈膝,将科学家带入了现代宇宙的弯曲时空!在宇宙中没有所谓的直线时空,到处都是被时空弯曲的质量所控制,当然,所谓的时间、空间,两者是相关的,而时间不可能是绝对的,真的会让绝对的时空观坍塌!

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<h1类""pgc-h-arrow-right"data-track""28"从低维到高维>:如果一个人进入高维时空,他会怎么做?</h1>

黎曼想象了一个二维生物,虫子在"一匹马平川"纸上攀爬,可以前后也可以左右,但只是不能上下走,但如果这是一张折叠的纸,那么虫子爬过每个点的曲率(黎曼测量)可以用6个三维空间的数来形容, 四维空间中的任何一点都需要20个数字来描述,黎曼曲率张量只是空间中任何一点描述的曲率之和。

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有点头晕,或者用我们熟悉的方式来解释,一维中的一个点只需要一个长度坐标,而二维中的一个点需要长而宽来描述,三维中的一个点需要三个坐标来描述,N纬度需要用N个坐标来描述它!

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空间只能显示自己和比它更低的维度的物体,它不能显示高维物体,所以3D空间中的所有高维显示器都是示意图,比如我们在一张纸上完美地显示2D和1D以及零维度,纸本身在某种程度上可以被视为二维平面!

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它看起来像一个立体地图,但当它感觉时它仍然是平坦的

所以当它显示三维时,它看起来是三维的,但它仍然感觉像一个平面,但没关系,我们可以直接在三维空间中制作一个三维物体供我们触摸,但无论如何我们都不能做一个四维物体,因为我们所处的维度是三维的。

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三维克莱因瓶是假冒的

四维空间是一种什么样的存在?

埃德温·阿博特·阿博特(Edwin Abbott Abbott)在他的书《平坦的世界》(Flat World)中描述了上帝存在的世界,其中三维人拥有接近上帝的力量,因为三维人只要稍微远离二维平面就可以隐形,他们可以观察障碍物背后的世界,甚至突然出现在二维平面上的某个地方!

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假设我们使用类比,如果一个人在四维空间中观察三维空间会发生什么,这对我们来说同样是敬虔的吗?他可以随机出现在3D世界的任何地方,他可以从银行金库中窃取黄金珠宝,而不是3D的额外维度,但是我们3D世界中的人们却没有意识到这一点!

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而在我们的三维空间中跨越光年的距离,在四维空间中,只需要直接通过附加维度到达,瞬间跨越光年,对于三维人来说,这不是上帝的普遍存在吗?

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如果你进入四维空间会发生什么?

就理解而言,二维是扁平化的三维世界,三维不是扁平化的四维世界,就生命的存在而言,三维显然是最低要求,因为二维平面没有厚度,甚至一个原子都不可能存在,所以"三维"在二维中是一个非常可怕的结局!

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那么,反过来,我们能把三维的人带入四维吗?

首先,我们身体的每一个原子都可以在三维空间中的三个坐标上进行校准,进入四维空间,缺少一个坐标,也就是说,身体变得开放,你身体里的每一个原子都会完全暴露在四维空间中,是不是有很大的风险?任何风和草的举动都可能是致命的!

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因此,如果四维空间是一个令人难以置信的纯净空间,我们能留下来吗?

物理学家李伟曾经写过一篇非常流行的文章《当一个三维人进入四维时会发生什么?描述很简单,只是简单的物理知识来理解当三维人类进入四维时会发生什么!

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为什么即使是基本的原子也很难形成?因为四维空间中的库仑力与距离的立方距离成反比,因为四维空间是用来描述任何需要四个坐标的点,所以四维空间中三维球体的面积与立方体的距离成正比。

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这样,电子和原子核之间的轨道是不稳定的,要么落入原子核,要么飞离原子,原子核变成离子,而人体最害怕这种类似的电离辐射后电子飞溅效应,从这个意义上说,人类进入四维空间可能会被电离!

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这还是人类不行,也许你会怀疑人生?因此,进入四维空间的"三体"并不存在,但无线电信号衰减超出预期是正确的推断!这同样适用于引力,引力与距离的平方成反比,四维空间中物体的存在是不稳定的,它可以分崩离析或坍缩成黑洞,这太可怕了!

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但我真的不需要担心意外闯入,因为科学家到目前为止还没有触及四维空间的大门,甚至无法证明它的存在!

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当然,理想的状态是,未来真正发现高维时空之后,你可以用某种场来屏蔽四维对三维的负面影响,但是我们可以瞬间到达光年以外的宇宙!

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