应该没有人能形容出四维空间的感受,毕竟到现在为止所谓的四维空间还仅仅停留在数学游戏中!但只要我们翻开非正式的野史,就能找到不少诸如开天眼的记载,描述非常神奇,大意是足不出户即可了解周围的一切,事无巨细,了如指掌,简直就像观察玻璃缸里的金鱼!四维空间真有这么神奇吗?
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数学上的四维空间是怎么描述的?其实大家所谓四维空间有两个,一个是欧几里德的四维,另一个是闵可夫斯基四维空间,两者完全不一样,下面都来一一的简单介绍下 。
欧式四维空间
【如何进入四维空间?只有1%的人知道进入的方法】欧式空间其实非常容易理解,因为我们现实生活中的所有事物,都必须有长宽高这三个维度才能存在,所以长宽高组成的空间,我们叫做三维空间!而只有长宽组成的平面则叫做二维,只有长或者宽的一维,如果只剩下一个点,那么就是零维,如下图表现形式:
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从零维到四维
上图就是欧式四维空间的表达方式,从零维到三维我们都非常容易理解,但四维是一个梗,听了N次四维空间,但真话出来让大家理解,却一脸懵逼了!其实我们根本不用如此费劲,从一维开始理解:
- 一维是由无数个零维的点构成了线
- 二维是由无数根一维的线构成了面
- 三维是由无说个二维的面构成了立体
- 推理:四维由无数个三维的立体构成的超立方体
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闵可夫斯基四维空间
闵可夫斯基的四维空间和欧式空间是不一样的,在欧式空间中时间是独立存在的,它不属于任何一维,因为在任何欧式四维空间中,时间都同样流逝,尽管高维对低维的操作是上帝角度的,但无法跨越时间!
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闵可夫斯基空间则将时间作为第四维,当然闵可夫斯基空间并不是用来解决我们所谓的四维空间的,而是为了解决狭义相对论中本地时来自不同坐标系间通过光速进行的时钟同步的概念,也就是狭义相对论中同时性的相对性的概念,说起来云里雾里,画出来看看就明白了!
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光锥的概念
但所谓的闵可夫斯基四维空间中的时间已经被拿来当成可以自由移动的维度了,比如《星际穿越》中库伯在黑洞的四维空间中可以跨越到任意时间段的书房进行查看并用引力干预,对于这个黑洞造就的四维空间来说,时间就像是电影中的进度条,可以前进也可以后退,并且还可以在任意时间中穿插,跳出,与干预!
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如何去感受四维空间?应该说假如你和库伯一样掉入闵可夫斯基四维空间的话,肯定可以区分出这个空间的特殊,因为时间成了一个可以快进和快退的进度条!但如果进入了一个欧几里德的四维空间,那么很多人的第一反应就是见鬼了!为什么会有这个反应呢?这是由四维空间的特殊状态所决定的!
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