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如何想象出四維空間?

由 火星一號 發表于 綜藝2021-08-31
簡介倘若二維空間中存在著二維生物,他們是無法感知到第三個維度的存在

三維空間可以看到四維空間嗎

如何想象出四維空間?

人類的大腦只能感知到三個空間維度,但在超弦理論看來,空間的維度可達十個。不過,我們就連第四個空間維度都無法感知到,更何況是另外其他更高的空間維度。雖然高維無法想象,但可以用低維做類比來進行推測。

二維空間是一種沒有厚度的平面,如果沿著沒有厚度的方向堆疊起無數個二維平面,這樣就成了三維空間。倘若二維空間中存在著二維生物,他們是無法感知到第三個維度的存在。但身處三維空間中的我們能夠從第三個維度直接看到他們的內部,從三維看二維不會有內外之分。

如何想象出四維空間?

如果我們把二維生物從二維平面上拿起來,他們看起來就從二維空間中突然消失了一樣。如果把他們再放回二維平面,他們看起來又突然出現在二維空間中。

同樣的道理,如果四維空間存在,那麼,沿著第四個維度方向堆疊其無數個三維空間,得到的就是四維空間,只是我們無法想象第四個方向。人類的大腦只能感知到二維投影,所以我們看不到三維物體的內部和背面。但如果四維空間中存在著四維生物,他們將會感知到三維投影,他們可以從另一個維度來看到三維物體的內部和背面。

如何想象出四維空間?

​另外,需要注意的是,愛因斯坦在相對論中所說的四維時空與上述所說的四維空間是有很大區別的。在相對論的四維時空中,三維空間和一維時間被認為是一個整體,這是所謂的閔可夫斯基空間。