第691章 穿行實驗
2024-06-17 12:57:57
作者: 白鱗雨衣
我們用高維物體測試低維,所用的具體實驗對象,是高維存在的物體。
而高維存在的物體,低維是看不見摸不著的。
就像舉例的二維圓形圖案,在一維空間中,它只能看到點,無法看到線。
所以它無法理解,圓形究竟是什麼東西。
同樣的,球體穿過平面,二維空間也看不到球體,無法理解球體究竟是什麼玩意。
三維空間的我們,如果要做四維空間「球體」穿過三維空間的實驗,就極其難以理解。
因為我們從未見過這種事物,又如何想像得到它?
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我們試圖去解釋它,並對此提出了很多的猜想,難道,四維是時間?
不是的,蕭浩可以肯定這一點。
因為丈量時間的單位和長寬高完全不一樣。
一維、二維、三維空間,長寬高,都是長度單位,四維空間的丈量,理應也是長度單位。
而三維中,我們可以理解前後,左右,上下,並且可以用空間直角坐標系,以三條互相垂直的線來理解。
但第四個維度,我們就無法理解了,第四條同時和長寬高互相垂直的線,我們沒有四維空間的視角,所以無法想像。
雖說無法想像,但卻能通過理性推導,去構想四維空間。
在一維空間中,這個空間只存在什麼?
要麼是虛無,要麼是點,不存在線。
它的視角就只能看到點,要麼是點,要麼是虛無的,你讓它如何想像出圖案?
它極度有限的視角,只能看到點。
它無法理解,這個世界上,還有千變萬化的圖案。
它的思維撐死了,也只能理解點的顏色是什麼。
由線條組成的圖案,複雜到把它有限的思維撐爆,都沒能理解圖案的本質。
同樣的,二維空間生物,只能看到圖案,沒有看到具體物質的「視覺」。
它的思維撐死了,也無法看見千奇百怪的具體物質。
而所有的物質,在二維生物的眼裡,只能是圖案,它們也只能看到圖案。
而物質,存在於三維空間之中。
所以,二維生物能理解前後左右,能隱隱察覺到「上下」這個方向,並且「上下」這個方向所蘊含的事物,複雜到它們無法理解的程度。
現在,我們處於三維空間之中。
類比之下,我們能隱隱察覺到第四維度這個「方向」,同樣複雜到我們無法理解。
神奇的是,太極圖,在蕭浩的理解中,對應的或許就是四維空間球體。
他無法確保自己的理解絕對正確,只能以淺薄的認知來嘗試對這種玄妙的狀態進行闡述。
還是需要球體穿過平面、圓形穿過直線來作類比,才能更容易理解。
二維圓形圖案穿過一維直線,有兩種情況,並且正好相互垂直。
假設xy軸作為平面,x軸和y軸分別作為一維空間的兩條實驗直線。
單獨的x軸和單獨的y軸,都有「前後」的方向,而相互垂直的xy直線,也許能類比「陰陽」這個概念。
蕭浩簡單理解為,這是專屬於一維空間的「表里世界」。
假設一維生物生活在x軸上,那麼x軸,就是一維生物的「表世界」。
與x軸垂直的,辟如y軸,亦或是z軸,都可以是x軸的「里世界」,這主要取決於做實驗的「圓形」位於哪個平面。
當圓形這個圖案位於xy平面時,y軸就是x軸的「里世界」。
於是,位於xy平面上的圓形穿過x軸時,一維生物驚訝地發現,為什麼一個點會突然分裂成兩個點,然後兩個點再「前後」移動,移動到頂點的時候,兩點之間的距離正好是圓形的直徑。
等最大距離,也就是圓形的直徑過了之後,x軸上的兩個點,就會互相靠近,直至重新恢復,合成為一個點。
這是x軸奇特的現象,為什麼會如此奇特,便是因為在x軸上穿行的東西,是二維特有的線條或者圖案。
看看,一維生物無法理解,但如果是生活在二維的生物,它們就能理解,不過是一個圓形圖案,在xy平面移動罷了。
這麼解釋,是否清晰了許多。
但請注意,雖說點分裂而又合成,在x軸上似乎毫無變化,但實際上,圓形的圓心坐標,早已在y軸移動。
而單獨的y軸,即便是「里世界」,也無法詮釋更高維度的圓形圖案,它最多只能呈現兩個一直保持同樣距離的點移動的過程。
同樣的,三維以xy-z軸舉例。
假設三維特有的東西——球體,球心位於z軸,球體穿過xy平面,二維生物生活在xy平面。
那麼,對二維生物而言會發生什麼,不過多贅述:點→圓→點。
需要注意的是,球體的球心,在z軸上移動。
「表世界」自然是xy平面,「里世界」則是z軸的這個「方向」所在的平面,也就是xz、yz平面,這些平面互相垂直,並且全部垂直於xy平面。
每一維度都建立在上一個維度的基礎上,第四維度也不例外。
如果一個二維空間分解為一維空間,至少有2個一維空間才能構成一個二維空間。
接著,三維空間分解為二維空間,至少有3個二維空間體才能構成一個三維空間體。
比如xy、yz、xz平面,直徑相同,圓心全部位於圓點的圓形,就能構成一個球體。
同樣的,一個四維球體,至少由四個三維球體構成,而恰好,太極圖就是四維空間球體的縮影。
到了四維空間,我們便需要四維空間上的「球體」穿行三維空間。
假設四維空間上的「球體球心」位於w軸,四維坐標自然是xy-zw軸。
那麼它需要穿過xy-z的空間,實驗對象的中心在w軸上移動。
那麼,會發生什麼?
一維「表世界」的奇特,表現在分裂成兩個點,然後距離延長,再縮短重新合成。
二維的奇特,表現在圓點拓寬成圓形,然後重新變回點。
能推理出三維的奇特了嗎?是的,點膨脹成球體,然後重新壓縮成點的過程,就是四維「球體」穿行三維空間的過程。
但問題是,三維空間的生物,也就是我們,「視角」所看到的並不是真實的。
就像球體經過平面時的變化,只有點→圓→點,只能看到非常淺顯的「一面」。