維空間

维空间

震动的平面构成
根据90年代提出的M理论(超弦理论的一种),宇宙是11维的,由震动的平面构成的。在爱因斯坦那里,宇宙只是4维的(3维空间和1维时间),现代物理学则认为还有7维空间甚至21维空间,只是我们看不见。[1]三维的世界是静止的,当三维世界以时间为基准发生变化时,四维空间就产生了,如果把时间看作一根轴线,则这个轴线上的任意一个点,都是一个三维空间,也就是说无数个三维空间依据时间轴线集合,构成了四维空间。二维空间,我们可以想像得到,第二条维是与第一条维相垂直的直线,在纸上我们就可以画出,而且再也无法找到第三条与这两条垂直的直线,这就是一个平面。
    中文名:维空间 外文名: 适用领域: 所属学科: 名词类型:定义概念 名词领域:理论物理学 涉及理论:超弦理论

简介

点是零维的,无参数

线是一维的,参数是点

面是二维的,参数是线

体是三维的,参数是面

那么以体为参数构成的空间应该就是四维空间。

以体为参数构成的时空应该就是四维时空(三维空间加一维时间)。

四维时空在科幻中好像是要联系到黑洞、虫洞这些东西,比较难理解。我们人类能够感知的只有三维了。

物理概念

在物理上,多维有很多模型。理论上,维数不可以很高。为了解释,宇宙整体的有限无边的性质,必须引入多维,一般是四维时空(一对相对组成性质),也有一些其它有限可数的维数,可能在物理上成立的模型不多。去思考难度很大,因为要受到物理现象的约束

一:零维,一维,二维,三维。

零维度空间是一个点,无限小的点,不占任何空间,点就是零维空间。当无数点集合排列之后,形成了线,直线就是一维空间,无数的线构成了一个平面,平面就是二维空间。无数的平面并列构成了三维空间,也就是立体的空间

二:第四维:时间

三维的世界是静止的,当三维世界以时间为基准发生变化时,四维空间就产生了,如果把时间看作一根轴线,则这个轴线上的任意一个点,都是一个三维空间,也就是说无数个三维空间依据时间轴线集合,构成了四维空间。

在四维空间中,时间呈线性进行,虽然未来不可预测,但源头只有一个,将来也只有一个,不管下一秒将发生什么,即将发生的未来只有一个。

同样,忽略了三维属性后,我们将会发现,任意一个四维物体在时间轴上都表现为一条线段。

三:第五维:时间平面

假设无数的时间轴线集合起来,会构成什么呢?

一个时间平面。这个时间平面就是五维空间,它是由无数个四维空间根据某一轴线集合而成的。

但是,请不要问这条轴线的标准是什么,因为人类是一个四维的生命体,人类无法为一个我们人类根本观察不到的现象制订标准。

但是我们可以想象,一个五维空间的物体,应该是跨越不同时间轴线的。在任意一个时间轴线上,你只能观察到它的一部分。

四:时间轴线间的跳跃

假设说一个四维生命体想要跳跃到其他时间轴线上,那么它就必须先成为一个五维的生命体,很显然,在跳跃的过程中,它会同时出现在两条时间轴线上,这时它已符合了五维生命体的要求。

这个事实用另一句话来表述就是:在四维空间中,时间是线性的,方向和进程不可改变。只有在五维空间中,你可以改变时间的方向和进程。

所以,与其说你改变了历史,不如说你改变了自己当前所处的时间轴线。

五:无限与永恒

虽然人类可以想象出无限的概念,但是我们却无法看到五维世界是什么样子。虽然人类可以明白永恒的概念,可我们却无法创造出一个永恒的事物。虽然我可以构想出整个五维空间的模型,可我却不了解你,我的爱人,你现在在想些什么。虽然我无法创造的永恒的事物,可是此刻,我对你的思念却成为了永恒。

六:怎样寻找更多维的空间?

空间是无限维的,但是我们怎么样才能寻找到概念上多维空间呢?用你的大脑去想一下:

以"维"作为空间的参照标准,我们可以想像得到,一维空间是一条无限长的直线。

二维空间,我们可以想像得到,第二条维是与第一条维相垂直的直线,在纸上我们就可以画出,而且再也无法找到第三条与这两条垂直的直线,这就是一个平面。

三维空间,也就是我们的空间,很容易看出,其实还有一条线可以与前两条线相垂直,那就是第三条维。

第四维空间,我们就很容易理解了,只要再找到一条与前面那三条直线相垂直的直线,那就是第四维了。

但是我们根本不可能找到第四条与之垂直的直线,就像在纸上无法找到第三条垂直的直线一样,我们的思维因我们所存在的空间而被蒙蔽了!如果真能找到,那以此类推,第五维就是五条相垂直的直线,第六维就是……

所以,不要被现实所蒙蔽,因为我们无法看到的东西,还有很多……

有趣实验

这里我给你们一点思路,和你们做个有趣的实验:

请先拿出一张纸,在纸上画两条相互垂直的直线(也就是一个"十"字,写大点),试着在纸上画出第三条与这两条相垂直的直线.

怎么样?画不出吧?(想要画出那条线必须是一条曲线)

从纸上看,我们无法画出第三条垂直的直线,因为我们把纸当成了平面,平面只有两条维,就是我们画的那两条相垂直的直线.

当我们把纸当成一个实体,就可以发现了:第三条维其实是穿透这张纸,与纸的平面垂直的.

我们来试一下:看准那两条垂直线的交叉点,用一根笔芯或一根针,穿过这个中心点,并且放正.再来看一下这根针,是不是同时与那两条直线相垂直了?

没错!这就是第三维,在纸上永远不可能画出的第三维!

我们再来看一下这张纸,发现纸上的第三维就是一个点,不管这根针有多长,在纸上立着的也就一个点。

吸取前面的教训,我们能不能找到第四维呢?

由此,人类遐想的超立方体诞生了。

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