深度长文:如果人类进入四维空间,会怎么样?(建议收藏)

2023年11月05日15:18:06 科学 1573

之前的科普文中,详细描述了四维空间的概念,简单说就是“在三维空间的基础上,再增加一个空间维度”就是四维空间。

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但是有一个问题,这多出来的一个空间维度到底在哪里?如何存在?我们并不能具体理解,只能从数学概念上理解,或者通过类比的方式理解。

还有一点,很多人强调“四维空间”与“四维时空”有本质不同,认为空间就是空间,时间就是时间,两者毫无关联。实际上恰恰相反,空间与时间是有机的整体,两者不可分割,必须同时存在,空间和时间就像是一个东西,只是表现形式不同罢了。

从这点上来讲,单独讨论四维空间或者三维空间其实是毫无意义的,因为任何空间维度都不可能独立存在。这是否意味着,某种程度上来讲,时间也算是另一个空间维度呢?

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看到这里,认为“时间不可能是空间维度”的伙伴们肯定会嗤之以鼻:你连四维空间和四维时空的区别都没有搞清楚,还在这科普?

如果你是长期关注我的粉丝,肯定不会有这样的质疑。至于时间会不会是另一个空间维度,后面我会具体分析,我们暂且先认为“时间并不是空间维度”,讨论一下人类进入到四维空间会怎么样。

简单来讲,人类会瞬间毙命。为什么?

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让我们先从三维空间开始说起。我们生活在三维空间里,准确来讲是“四维时空”,这是毫无疑问的。三个空间通俗理解分别是长宽高,这三个维度互相垂直。

那么四维空间(或者说是五维时空)是怎样的呢?

我们先来通过二维空间与三维空间的对比,来理解四维空间。假设二维空间里存在生命,如果让二维生命来到我们的三维世界,结果会怎么样呢?

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很明显,会死亡。因为二维生物就像一个“纸片人”那样,只能存在于二维平面,他们甚至不能拥有消化系统,一旦来到三维空间,二维生物的身体就会转移到第三个维度,如此改变足以瞬间杀死二维生物,因为这意味着二维生物的身体会被彻底“撕裂”。

同样的道理,位于三维空间的人类一旦前往四维空间,结果也只能是死亡,因为我们的身体同样会被转移到第四个维度,这样的转移是我们无法承受的。下面来列举一下可能的死亡方式。

第一,元素会出现异常。对于由基本粒子组成的人类来讲,一旦来到四维空间,所有的基本粒子仍旧存在,三维空间的物理定律也适用,但不同的是,微观粒子之间的相互作用会发生变化。

组成物质的燕子结构将发生质变,原子轨道和容纳更多的电子,每个能级能容纳4P轨道,这意味着在四维空间里,惰性气体将是镁。

而由于我们的身体是依赖于所有这些元素,如今这些元素的特性发生了改变,那么作为三维生物的人类拥有的所有身体功能都会消失。

想继续用细胞呼吸?抱歉,四维空间里氧的电负性已经改变了。

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还想继续通过新陈代谢活下去?别做梦了,四维空间里的元素会与人体发生化学反应,这种化学反应完全不同于三维空间里的化学反应。

更重要的是,元素之间的化学键根本无法形成。

如此带来的后果是什么?后果就是:人类来到四维空间的一瞬间,身体就会崩溃,身体会完全被撕裂,哪怕是原子也不例外。

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第二,力也会发生改变。即便万有引力在四维空间里仍旧存在,但由于多了一个维度,引力会变小。而我们都知道,我们的宇宙之所以能保持稳定,因为各方面参数刚刚好,引力不大不小正好能维持原子的形成,让电子轨道保持稳定。

而如果引力变小,意味着不要说我们自身了,原子本身就不可能形成。

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第三,还有逻辑上的问题

假设忽略以上两条因素,假定我们人类真的可以在四维空间里完好存在,还会有逻辑上的问题无法解决。

还拿二维生物来举例说明。假设人类是二维生物,也就是传说中的“二维纸片人”,对于这样的人类来讲,是没有内部结构的,只有表面积。而三维的人类拥有内部和外部的区别。

如果二维人类来到我们的三维世界,他们该如何存在呢?他们的身体根本无法承受第三个维度,即使强行来到三维空间,也会瞬间分崩离析。实际上就意味着,低维度物种在高维度空间根本没有任何存在意义。

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明白了这个道理,自然就会更好理解如果人类来到四维空间会是什么结果了,我们的身体完全无法支撑第四个维度,会瞬间被摧毁,我们的身体结构根本没有任何四维空间的属性,自然无法阻止我们坍缩到第四个维度。

看到这里,肯定会有人不服气:你对四维空间的认知和解读,完全是建立在对三维空间理解的基础上,说白了,仍旧没能摆脱三维空间的局限性,怎么能肯定人类到达四维空间就一定会被撕碎呢?

没办法,因为人类对宇宙和周围世界的认知本身就有局限性,而且这种局限性是永远无法彻底消除的,这就意味着我们只能以确实存在的三维空间去做类比。

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当然我们也可以大胆放飞我们的思想,不受三维空间的束缚,以一种完全不同的思维方式去衡量四维空间。

或许,此时此刻的我们就真的生活在四维空间,甚至更高的五维空间里,只是我们完全感知不到而已,因为我们身体上的所有器官都只为“感知三维空间”而生,完全不具备感知四维空间的能力。

来个思想实验。

二维空间里生存着二维生物,他们只能感知到二维空间里的一条条线。如果生活在三维空间里的人类用镊子把二维生物夹出了二维空间,那么他们能感知到我们的三维空间吗?

并不能,二维生物仍只能感觉到周围的“空间”仍旧是一条条线。不同的是,二维生物原本所在的空间消失了而已,他们会感觉到莫名地来到一个陌生的世界,一个逻辑完全混乱的世界,但这并不妨碍二维生物仍旧只能感知到二维空间。

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人类来到四维空间可能也是这个道理。但我们来到四维空间之后,并不能感知到四维空间是什么样,我们感知到的仍旧是三维空间,只是会觉得逻辑变得混乱了。具体如何混乱呢?

好比说,你刚吃完早饭准备出门上班,但是当你刚打开房门,一瞬间就来到了公司,这让你完全无法理解,因为在三维空间里,你家距离公司有10公里远,怎么可能瞬间就来到公司呢?

说白了,任何低维生物很可能都没有相应的身体器官去感知高维度空间。三维空间里,我们在大街上会看到很多漂亮姑娘,但对于四维生物来讲,他们完全不会理解人类所谓的“美貌”,为什么?

因为在四维生物眼里,他们并不会看到人类身体表面,而会看到我们的身体内部,我们的五脏六腑都暴露在四维生物面前,甚至能直观看到我们身体内血液的流动,如此这般情景,四维生物怎么能感受到“美貌”呢?

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我们日常生活中经常会出现这样的情形,在我们感觉丢失了很久的东西,突然某天就无缘无故地出现在我们面前,会让我们觉得很不可思议,毕竟我们之前很可能费了很大功夫都没有找到,如今竟然自己出现在我们面前。或许这只是四维生物在和我们开玩笑,把东西拿走了,之后又还了回来。

当然,以上只是我的设想,希望能开拓你的思维。

最后还要回到我一开始想说的内容:或许所谓的第四个空间维度真的是时间

一开始我也说了,空间与时间是有机的整体,两者不可分割,就像是一个东西一样,就像是一个东西同时具有能量和质量的属性,但是能量和质量本质上属于同一种东西。

很多人的固有思维是这样的:时间怎么可能是空间维度呢?

但你有没有想过,严格来讲,截至目前为止,任何人其实都无法定义何为“四维空间”,更无法具体诠释四维空间。既然这样,时间维度为何就不能是第四个空间维度呢?我们不应该“歧视”时间维度。

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更何况,有一种描述四维空间的方式是这样的:三维空间的移动就是四维空间。问题是三维空间该如何移动,朝着什么方向移动?

你可能会说:朝着另一个空间维度移动。但这个空间维度在哪里?而如果这个空间维度就是时间维度的话,一切问题都迎刃而解:三维空间在时间维度的移动就是四维空间

或许,这样的四维空间里,时间是双向的,既能向前,也能向后,而不像我们所在的世界,时间只能向前。

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当然不仅仅是时间维度,还有一些其他概念,比如说意识,温度,密度,甚至梦境等等都有可能是第四个空间维度。

以上也只是我个人的大胆设想,某些设想显然也已经脱离了科学范畴。我的目的并不是想让谁接受我的观点,还是那句话:保持好奇心,大胆放飞我们的思想,不要被固有观念里的局限性束缚。

如果您对四维空间有任何看法,请积极留言,大家互动起来,或许某个人不经意间的一句话,就能给别人极大的灵感!

完!

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