首先,四維空間只是一個(gè)假想的概念,我們無法確定四維空間是否存在。其次,不要認(rèn)為我們所在的三維空間與四維空間只差了一個(gè)維度,但一個(gè)維度的差異對(duì)于我們來講很可能是永遠(yuǎn)無法突破的鴻溝。
![]()
目前對(duì)四維空間的定義和描述基本上都是以數(shù)學(xué)這種抽象形式為主,或者用類比的方式去描述,在三維空間的基礎(chǔ)上增加一個(gè)空間維度,但實(shí)際上我們很難想象出這個(gè)增加的維度到底在哪里,更無法具體描述了。
因?yàn)椋芏鄷r(shí)候,我們不得不通過類比的方式,通過二維與三維的類比來間接理解四維空間。
![]()
下面就做一個(gè)假設(shè)。假如你是生活在二維空間里的二維生物,正在觀察二維空間里的一個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)情況,就如下圖那樣來回運(yùn)動(dòng)。

你當(dāng)然可以利用二維層面的物理法則,計(jì)算出這個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,并把這個(gè)規(guī)律套用在其他二維粒子的運(yùn)動(dòng)上。
但是細(xì)心的你發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)不容忽視的問題。
第一,你永遠(yuǎn)無法確定粒子的確切位置。
第二,該粒子可以直接穿墻而過,當(dāng)然,這里的“墻”是二維世界的墻,在三維世界來看,就是一條線。
你始終搞不明白到底是怎么回事(想象量子力學(xué)中的不確定性和量子隧穿效應(yīng),人們同樣也搞不明白)。
你不得不陷入長(zhǎng)時(shí)間的沉思,但無論如何都想不通,只是感覺粒子的詭異運(yùn)動(dòng)情況確實(shí)存在,但不知道為什么會(huì)那樣。
而如果把那個(gè)粒子看成三維世界物體運(yùn)動(dòng)的投影,以三維空間的視角來解讀那個(gè)粒子運(yùn)動(dòng),就會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)在太簡(jiǎn)單了。
三維空間的物體運(yùn)動(dòng)可以是這樣的,當(dāng)然,該物體不一定是球形,只要投影是圓形就行了:

當(dāng)然,也可以是這樣運(yùn)動(dòng)的:

還可以是這樣:

而如果在上面物體的運(yùn)動(dòng)路線上,加一個(gè)擋板,不就是下面這樣嗎?

到這里,你看到了什么,上面三維物體在二維空間里的投影,不就是二維空間里的“量子隧穿效應(yīng)”嗎?
當(dāng)然,作為二維生物的你,不可能想到三維空間的存在,更不可能想到三維空間物體的運(yùn)動(dòng)形式可以是任何形式的,只要保證在二維空間的投影不變就行了。這也是為什么你永遠(yuǎn)無法理解“量子隧穿效應(yīng)”的原因所在,只能通過二維空間的粒子運(yùn)動(dòng)情況去描述,然后定義出二維空間的“量子力學(xué)”!
接下來,讓我們想象一下,如果三維空間同樣是四維空間的投影,那么讓我們感到匪夷所思的很多量子力學(xué)現(xiàn)象,就變得簡(jiǎn)單多了,比如說“量子隧穿效應(yīng)”,量子糾纏,雙縫干涉等。
甚至在我們看來違反因果律的惠勒延遲選擇實(shí)驗(yàn),也迎刃而解,因?yàn)榧热凰木S物體具有四維空間的高維度空間屬性,當(dāng)然也會(huì)擁有高維時(shí)間的屬性,因果律在四維空間很可能完全失效,未來會(huì)影響過去。
看到這里,是不是有點(diǎn)燒腦的感覺?別著急,更燒腦的還在后面。
正如題目所問,如果我們能來到四維空間,會(huì)看到什么樣的世界?
實(shí)際上,如果我們真的來到了四維空間,很可能就不是“看”這個(gè)世界了,大概率是用別的方式去感知周圍的世界。我們完全無法“看”這個(gè)世界!
簡(jiǎn)單想一下,我們是如何看三維世界的?
用眼睛看,但我們看到的真的是三維圖像嗎?并不是,其實(shí)我們看到的只是二維畫面,兩只眼睛看到了物體不同角度的二維畫面,然后讓大腦有了三維也就是“體”的錯(cuò)覺信息。
那么,在四維空間里,我們?nèi)绾巍翱础敝車氖澜缒兀?/p>
![]()
按道理講,我們看到的并不是四維畫面,而是三維畫面,真正的三維畫面。就猶如三維世界的我們有無數(shù)只眼睛,能從任何角度觀察物體,甚至能從內(nèi)到外,從外到內(nèi)觀察物體,把物體內(nèi)外的所有細(xì)節(jié)都看得清清楚楚。
這大概就是四維空間里“看”到的世界了吧,顯然,這里的“看”已經(jīng)超出我們的認(rèn)知范疇了。
![]()
不過話說回來,以上通過類比的方式認(rèn)知四維世界,或許完全就是錯(cuò)的,四維空間真正的存在方式很可能是超乎想象的,而以上對(duì)四維空間的描述本質(zhì)上仍舊沒有脫離三維空間的思維模式。
沒有辦法,誰讓我們就是三維生物呢?我們的任何思維模式都不可能脫離三維空間而獨(dú)立存在!
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶上傳并發(fā)布,本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.