宇宙这么大,居然没有四维空间?看看科学家是解释的

作者:小菜 更新时间:2025-04-20 点击数:
简介:我真的什么都不想回答。

首先,宇宙中很可能存在四个以上的空间维度,但宇宙中的动态制约因素使我们仅能看到和测量宇宙的三维;其次,我们对四维宇宙空间和时间的区分更多地出于视角和作用的角度,而非根本区别。

实际上我们已经生活在四维中,相对论把时空看作一个整体,包括空间维度与时间维度的双向(双曲性)旋转。

结的答案有点令人信服,但

【菜科解读】

我真的什么都不想回答。

首先,宇宙中很可能存在四个以上的空间维度,但宇宙中的动态制约因素使我们仅能看到和测量宇宙的三维;其次,我们对四维宇宙空间和时间的区分更多地出于视角和作用的角度,而非根本区别。

实际上我们已经生活在四维中,相对论把时空看作一个整体,包括空间维度与时间维度的双向(双曲性)旋转。

宇宙这么大,居然没有四维空间?看看科学家是怎么解释的

结的答案有点令人信服,但却没有认识到几何中的数学变式和实际空间中物理运动之间的区别。

例如,《平面国》一书中描述了平面人类——他们不可能有像我们这样的消化道,因为一个洞穿过任何生物都会把它分成两半。

但他们仍然可以吃——吃的方式如同变形虫——吞掉食物和排出废物。

如果某个人将这个二维空间嵌入到三维空间中,二维空间将内外隔开的墙就不再是屏障,至少内部和外部是不同的。

一个人原则上可以爬过二维空间的墙到外面去,事实上许多罪犯确实这样做了。

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所有这一切都是从数学的角度构想的,但从物理学的角度来看却不太现实。

举个例子,想象存在一种强大的力量把人压在二维空间里,那么要爬墙几乎是不可能的。

如果存在一颗大小合适的行星上的所有质能都能把单个分子‘向上’推到四维方向,那么宇宙很可能是四个空间维度,但这对我们没有任何好处。

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因为在实际情况下,我们根本无法进入四维空间。

《龙蛋》这本书中的世界就是一个很好的例子,二维生命生活在中子星表面,并以核化学为动力基础。

这个世界并不是完全平坦的——居民存在一定的厚度,他们居住的表面也并不是完全平坦和曲面的,但从感知上看,他们的世界几乎完全是二维的,墙在二维空间中几乎是一个完美的屏障。

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在关键维度的概念中可能会找到稍好的答案。

一维或二维系统中不能存在阶段转变的确切分类,可能是因为根本不存在长期的交互过程,所有的交互过程都是短期的。

这导致了一维和二维系统中不存在有效的场理论。

高于‘高临界’维度的所有理论都是平均场理论,这又有效地消除了‘有趣’宇宙所需的‘结构’。

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但问题仅仅是高临界维度是什么,而不是几何或理论本身的问题。

它取决于所提出的场理论的整个结构,可能存在许多维度。

许多正在研究的物理学理论认为四维是三个空间维度和一个时间维度(3+1),但是时间维度是被限制的,因为从我们的宏观时空来看,时间维度是不可能达到的。

这意味着使用实验来区分理论是非常困难的。

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所以对于宏观物理学来说,重力、电动力学和核力仍然是宏观的,从这个答案的角度来看,低临界维度是2,高临界维度是4,所以我们只能得到三维时空长期和短期的结构,但是这并不能真正地排除多个宇宙的可能,许多更多维度和强大的物理约束将它们分成‘3+1’时空和其他附加维度,在3+1时空中可以得到其他维度空间的投影。

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在我看来,3+1维空间的外部情况不存在相互作用,这(或者说在逻辑上)是无法阻止的。

换句话说,如果整个结被超重力挤压住在一个三维空间里,你就不能解开一个四维空间的结。

在这个空间里,你根本不能在垂直方向上举起或改变这个结。

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所以我不知道这个问题是否有答案,因为我不知道这是否真实,也许答案是肯定的。

我们可以理解为什么3+1维度在后验假设中起作用,即我们用数学方法处理之前已经知道了这是经验性的。

但这证明不了什么,或者说想要证明为什么(物理学或数学通常回答的问题都是用一套没有为什么的假设来回答这个问题,只有‘因为到目前为止,它似乎是可行的’)是不可能的。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

超正方体存在吗?超正方体画四维空间产物

超正方体又被称为正八胞体,是一种四维空间的凸正多胞体,相当于三维立方体的四维类比,拥有8个立方胞体,是一个4-4边形柱,可以和正十六胞体通过作垂线的方式相互转化,目前在三维空间中,还不能画出完整的四维胞体,但是能够画出施莱格尔和二维投影,来帮助我们更好的理解,下面就跟着小编一起来看看超正方体吧!超正方体存在吗?在负维空间中就曾提到,在数学的几何学中,有着拓扑空间的概念,其中点就是零维,线就是一维,而面就是二维,而体就是三维,四维则是由体组成的超立方体,可以说是三维人类无法想象的,严格的来说在我们的三维世界是不存在的,但是在数学中的四维空间是存在的。

超正方体其实就是凸正多胞体中的正八胞体,是四维空间中立方体的类比,4-4边形柱,有8个立方体胞。

超立方体没有角度概念,但是任何一个顶点达到相邻顶点的距离都是相等的。

这和正六百胞体十分相似。

就像人们能从三维图形在二维的投影,想象出三维空间的形状一样,我们也可以通过四维方体在三维空间的投影,想象四维方体的具体外形。

由此就延伸出了施莱格尔投影的概念。

超正方体怎么画 投影分类施莱格尔投影:其实就是四维图形在三维的投影,通过这一投影,就能看出超正方体有8个胞体,24个面,32条棱和16个顶点。

四维方体并不好想象,所以你可以理解为三维物体是直接投影在视网膜上,但是四维物体是只能先投影成三维,在通过一次投影才能出现在视网膜上。

球极投影:就是将超立方体的每个表面都膨胀一定的时间,就得到了一个超球,而球极投影就是我们置身于超球中所看到的景象。

二维线架正投影:这也是我们最容易画出来的一种超正方体投影,因为这是比三维还低的二维面上的超正方体的正投影,依照图上的相邻的两个角都是45度,一个点一个点的画,还是很简单的。

超正方体的展开图如果还不好理解,我们可以像研究三维图形一样,做出超正方体的展开图,虽然看上去很困难,因为我们怎么也不能想象着八个立方体要这怎么转才能合成一个超正方体,这就好像二维不懂三维图形一样。

超正方体是正八胞体,所以与正十六胞体有着相互的联系,只要将正八胞体每个正方体的中心,作出所在正方体的正方形面垂线,就能得到一个正十六胞体。

结语:虽然超正方体对于三维空间的人很难理解,但是在数学中也是真实存在的,我们要向画出超正方体,只能通过投影的方式,才能在三维中呈现。

水星VS自由人前瞻:两强相遇豪阵对决?水星能否阻击自由人?

两队都阵容豪华星光熠熠,而且近期的状态都非常不错,这场强强对话悬念十足。

自由人是目前联盟状态最好的球队,此前豪取一波8连胜,12胜2负的战绩高居联盟第二,仅次于榜首的阳光。

自由人攻守兼备,场均得到86.1分,高居联盟第三,场均失分只有76.4分,也是联盟第三,场均净胜对手达到9.7分,同样排在联盟第三。

上一场自由人刚刚在客场战胜了卫冕冠军王牌,状态和士气正佳。

自由人阵容豪华,5名首发均为全明星,斯图尔特是球队的头号得分手,场均得到18.6分9.6篮板1.9抢断,三项数据都是队内最高。

约内斯库场均17.6分5.9助攻,是外线神射手。

琼斯场均16.8分8.7篮板,上一场对阵王牌刚刚轰下34分,莱尼场均也有12.1分,老将范德斯洛特此前连续缺阵多场,本场升级为出战成疑。

除了5名首发球员之外,自由人的板凳深度一般,萨顿和菲比奇是为数不多的得分点。

水星本赛季引进了全明星库珀,与格里娜、陶乐西组成了三巨头,加上从神秘人引进了克劳德,球队的实力有明显提升,目前水星以7胜7负的战绩排名联盟第5位,尤其是在内线核心格里娜复出之后,球队的战斗力明显提升。

水星场均得到82.1分,排名联盟第5,不过场均失分高达85.3分,排名联盟倒数第4,防守非常糟糕。

库珀场均得到24分4.6篮板,得分高居联盟第3,场均命中2.8个三分联盟第四。

格里娜在复出后的4场比赛场均得到22分7.8篮板和1.8次盖帽,仍是内线巨无霸角色,此前面对威尔逊、奥古米克都不落下风,状态非常好。

老将陶乐西场均16.7分4.7篮板,克劳德场均10.5分7.5助攻,高居联盟助攻榜第2。

除了这4人之外,康宁汉姆、阿伦、麦克等也具备不错的实力,水星的阵容虽然年龄偏大,不过实力还是非常不错。

本赛季两队有过一次交手,当时水星在客场3分惜败给了自由人,最近的6次交手自由人赢下了其中5场,不过这个交手战绩并没有太大的参考价值,水星本赛季的阵容明显升级。

两队的三分出手数,三分命中数都位居联盟前四,外线的比拼很可能会是本场比赛的胜负手。

当然,格里娜与琼斯的内线对决也非常好看。

水星的主场战绩是5胜2负,远远好于2胜5负的客场战绩,本赛季他们在主场曾战胜过风暴、山猫等多支强队,也曾在客场战胜过王牌,面对强队时的战斗力还是非常不错,此役坐镇主场对阵自由人,水星从心理上并不害怕这个对手。

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