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多維空間

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多維空間,是指由4條或者更多條維度組成的空間嗎!😂

簡介[編輯]

我們通常的空間概念,是指由長、寬、高組成的三維空間。時間本身具有維度的某些特點,例如一條時間軸可以連接無數個3維空間,因此可以認為我們生活在3+1維時空(4維時空)中;但時間與長、寬、高卻是有很大的區別的,例如時間單位與長度單位是不一樣的,因此這還不算真正意義上的多維空間。由於光子只能在三維空間中傳播,人的肉眼無法看到其他可能存在的維度,這就使得對多維空間的探尋非常困難。但是,眾多的科學家、物理愛好者和科幻迷還是提出了各種有關於多維空間的理論。

平行宇宙理論中,由於存在着無數多個3維宇宙,這些宇宙並不能通過長、寬、高或者時間進行相連,只能通過另外一條維度進行連接,因此平行宇宙本身至少就是一個4+1維時空(5維空間)。

弦理論中,認為各種基本粒子都是由十分小的線狀弦組成的,在眾多現象難以用理論解釋的情況下,愛德華·維頓提出了11維空間的概念[1]

有些人認為,進入黑洞就可以見到極為神秘的多維幾何體[2]

相關現象[編輯]

如果確實存在多維空間,那麼世界上可以存在以下這些現象。

絕對隱身[編輯]

普通的隱身僅僅是指一個事物不發光、不反光而使得別人無法看見它,但任何人都可以摸到它。絕對隱身下的物體卻是既不能被看到,也無法被摸到的。如果把螞蟻假設為只能在兩維的地面上移動的生物,再假想有一隻能在三維空間中自由活動的蜻蜓飛在螞蟻的上方,那麼蜻蜓可以看見螞蟻,螞蟻卻無法看到或摸到蜻蜓,蜻蜓就對螞蟻實現了絕對隱身。同樣的道理,如果一個人能夠在多維空間中自由運動,他就可以對那些只能在三維空間中自由移動的人做到絕對隱身。[3]

抄近道[編輯]

假設某人沿着地面從地球上的南極點步行到地球北極點,顯然要走很長的路,但是一個微中子可以直接從南極點經過地殼、地幔、地核穿到北極點,走的路就近了許多,這正是因為它巧妙地運用了第三條維度。根據廣義相對論,空間是彎曲的,我們所生活的這個三維空間很可能是一個四維幾何體的封閉曲面,直接通過長、寬、高的方向從一個天體到另一個天體有很長的距離,如果能藉助第四條維度,那麼就節省了一定距離,也就是抄了近道[4]。在量子物理模型中,多維空間中這種很近的通道又被稱為蟲洞[5]

多維物體在三維空間中的投影[編輯]

一個圓片穿過一條線,在這條線上的投影會先變長後變短;一個球體穿過一個平面,在這個平面中的投影會由一個點變成一個越來越大的圓,再重新縮小成一個點。在一個四維空間中,一個點為中心,向各個方向延伸相同的距離,可以形成一個密閉的四維幾何體,我們不妨把這種四維幾何體稱為「四維球」;如果有一個「四維球」穿過我們所生活的三維空間,我們可以看到它在這個三維空間中的投影:首先是一個點,隨後是越來越大的三維球體,球最後又重新縮小成一個點,直至消失[6]

參見[編輯]

參考文獻[編輯]

  1. ^ http://tech.gmw.cn/2013-11/26/content_9601619.htm
  2. ^ http://tech.sina.com.cn/d/2007-02-26/08291390273.shtml
  3. ^ http://blog.sina.com.cn/s/blog_49982319010082m1.html
  4. ^ http://junshi.xilu.com/2009/1231/news_8_362503_5.htm
  5. ^ http://tech.hexun.com/2014-04-11/163842001.html
  6. ^ 拓撲學的推理方法