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天天百事通!当人类处于四维空间中,是实现了时空穿梭,还是进入另一个牢笼?

2023-01-14 02:43:49 来源:科普小助君

文|科普小助君


(相关资料图)

不同维度的世界,在大部分人的脑海当中几乎是神秘的象征,网络当中就曾经流传过蚂蚁是二维生物的说法,原因是蚂蚁根本无法察觉到人类的存在。就像二维世界的生物,根本无法察觉到三维世界的生物一样。但事实上,蚂蚁生活在三维世界,自然就是不存在任何争议的三维生物。

不过大家有没有过这样的想法,科学家们提出了宇宙总共有10个维度,而我们人类处于三维空间中,那么距离我们最近的四维空间,会呈现出什么样的景象?

四维空间与三维空间最大的区别就在于多了一个时间维度,很多人并不知道的是,整个四维框架的建立,都源于一个非常伟大的德国数学家波恩哈德·黎曼。他曾经开创了黎曼几何,在数学分析和微积分的几何历史上留下了浓墨重彩的一笔。

1826年,黎曼出生在汉诺威王国的一个小镇上。他的父亲是当地的一个牧师,按理来说,牧师家庭往往会给孩子带来一些关于神学方面的影响。但是黎曼似乎并没有受到父亲的影响,相对于其他的孩子,他更加的安静且害羞。

但不能否认的是,他拥有着超乎常人的数学天赋。1846年,黎曼如愿进入了哥廷根大学,学习哲学和神学,算是继承父亲的衣钵了。不过最终他还是无法抵抗内心的选择,与父亲商量后,重新选择了数学。

黎曼在大学期间曾经有幸获得两年的时间去柏林大学进修,正是这两年的时间,让他认识了雅克比和狄利克雷,这两位伟大先贤可以说彻底开发出了黎曼的数学天赋。两年过后,黎曼在自己的不懈努力下,成功论证了柯西黎曼方程。

不仅如此,他还阐述了黎曼映射定理,这一举动彻底震惊了整个数学界。而之后黎曼就慢慢地建立了自己心目中的黎曼空间概念,这个概念囊括了欧式几何和非欧几何,这是第1次从数学的角度论证了四维空间的存在。

要知道在当时那个年代,科学的大厦还不像现在这么高耸入云,四维空间不要说对于普通人,就算对于一些科学家来说也是遥不可及的,甚至是难以相信的,但是丝毫并不影响黎曼对四维空间的研究。

回到我们开头的问题, 四维空间的世界是什么样子的? 我们所在的三维世界当中拥有长宽高,所有的物体都呈现出比较明显的立体状,但唯独缺乏一个时间的概念。时间对于三维空间的生物来说是看不见摸不着的,但对于四维空间的生物来说,时间就像是一条长线,清晰可见。

当人类处于四维空间时,有这样一种猜想,人们对时间的完全可控意味着我们可以随意的穿梭于未来和过去。当然靠人类的能力根本无法打破时间的壁垒,不过也有另外一种说法,当人类处于四维空间的时候,虽然能够察觉到时间的存在,但整个空间会有另外一种其他的概念,限制着四维空间的生物。换句话说,人类的感知与现在的感知没有多大区别。

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