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細(xì)思極恐: 從零維到十維空間

 我是學(xué)渣40weil 2016-11-28

請(qǐng)同學(xué)們打開(kāi)腦洞,看我用一支筆幾張紙來(lái)為同學(xué)們展開(kāi)從零維空間到十維空間之旅吧!

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01

零維

讓我們從一個(gè)點(diǎn)開(kāi)始,和我們幾何意義上的點(diǎn)一樣,它沒(méi)有大小、沒(méi)有維度。它只是被想象出來(lái)的、作為標(biāo)志一個(gè)位置的點(diǎn)。它什么也沒(méi)有,空間、時(shí)間通通不存在,這就是零維度。

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02

一維空間

好的,理解了零維之后我們開(kāi)始一維空間。已經(jīng)存在了一個(gè)點(diǎn),我們?cè)佼?huà)一個(gè)點(diǎn)。兩點(diǎn)之間連一條線(xiàn)。噔噔噔!一維空間誕生了!我們創(chuàng)造了空間!

一維空間只有長(zhǎng)度,沒(méi)有寬度和深度。

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03

二維空間

我們擁有了一條線(xiàn),也就是擁有了一維空間。如何升級(jí)到二維呢?很簡(jiǎn)單,再畫(huà)一條線(xiàn),穿過(guò)原先的這條線(xiàn),我們就有了二維空間,二維空間里的物體有寬度和長(zhǎng)度,但是沒(méi)有深度。

你可以試一試,在紙上畫(huà)一個(gè)長(zhǎng)方形,長(zhǎng)方形內(nèi)部就是一個(gè)二維空間。

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這里,為了幫助大家方便理解高維度的空間,我們用兩條相交的線(xiàn)段來(lái)表示二維空間。

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為了向更高的維度前進(jìn),現(xiàn)在我們現(xiàn)在來(lái)想象一下二維世界里的生物。

因?yàn)槎S空間沒(méi)有深度(也可以理解成厚度),只有長(zhǎng)度與寬度,我們就可以將它理解成 ' 紙片人 ',或者是撲克牌 J、Q、K 里的畫(huà)像。因?yàn)榫S度的局限,這個(gè)可憐的二維生物也只能看到二維的形狀。

如果讓它去看一個(gè)三維的球體,那么他只能看到的是這個(gè)球體的截面,也就是一個(gè)圓。

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04

三維空間

三維空間大家肯定熟悉,我們無(wú)時(shí)無(wú)刻都生活在三維空間中。三維空間有長(zhǎng)度、寬度與高度。

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但是,我要用另一種思維來(lái)表達(dá)三維空間,只有這樣,才可以向更高維度推進(jìn)。

好,現(xiàn)在我們有一張報(bào)紙,上面有一只螞蟻。我們就姑且把螞蟻君看作是 ' 二維生物 ',我在二維的紙面上移動(dòng)。如果要讓他從紙的一邊爬到另一邊,則螞蟻君需要走過(guò)整個(gè)紙張。

但是我們把這張紙卷起來(lái)呢?

成為一個(gè)圓柱,一個(gè)三維空間里的物體;這時(shí)螞蟻君只需要走過(guò)接縫的位置,就到達(dá)了目的地。(對(duì)了!就是傳說(shuō)中的蟲(chóng)洞)換句話(huà)說(shuō),把二維空間彎曲,就得到了三維空間,我們就可以這樣來(lái)表達(dá)。

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再解釋一遍,在這個(gè)圖示上,螞蟻從 A 點(diǎn)消失,B 點(diǎn)出現(xiàn),你們想想,就是這意思,卷曲產(chǎn)生新的維度!

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好了,開(kāi)始進(jìn)入燒腦階段!

前三個(gè)維度我們可以簡(jiǎn)單理解成長(zhǎng)、寬、高。那么我們?cè)趺蠢斫馑木S空間?

05

四維空間

四維比三維多一維,它是什么?是時(shí)間!

想象一下,左邊有一個(gè) 1 分鐘之前的我,右邊則是現(xiàn)在我,將這 ' 兩個(gè)我 ' 看成兩個(gè)點(diǎn),穿過(guò)他們連線(xiàn),它就是四維空間里的線(xiàn)。太棒了,四維空間出現(xiàn)了!

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那么在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中我們可以看到過(guò)去和未來(lái)的我么?不能!因?yàn)槲覀兪侨S生物,活在三維空間中。

就像上文提到的,那位二維生物只能看到三維物體的截面一樣,我們作為三維生物,只能看到四維空間的截面,也就是現(xiàn)在的你、我、他;換句話(huà)說(shuō)就是此時(shí)此刻的世界。

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你們還可以么?我要開(kāi)始講五維空間了哦 ~

06

五維空間

首先我們要明確一點(diǎn),低維度生物不能意識(shí)到高維度空間發(fā)生的事情。我們從出生到現(xiàn)在,都感覺(jué)自己在同一個(gè)空間里。

我們常說(shuō) ' 隨著時(shí)間的推移 ',其實(shí)就是沿著時(shí)間線(xiàn)向前,這條時(shí)間線(xiàn)就是四維空間里的那條線(xiàn),換句話(huà)說(shuō),三維的我們沿著四維空間里的時(shí)間線(xiàn)向前走。

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假如我們是四維空間生物,我們就可以看到過(guò)去、現(xiàn)在、將來(lái)各個(gè)時(shí)段的我們自己。

但是,時(shí)間線(xiàn)只有一條,還記得前文中兩條線(xiàn)交叉,將一維升級(jí)為二維么?那么現(xiàn)在,在四維這條時(shí)間線(xiàn)的基礎(chǔ)上,我再加一條時(shí)間線(xiàn)和這條時(shí)間線(xiàn)交叉,五維空間就出現(xiàn)了!

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不懂?沒(méi)關(guān)系!例子舉起來(lái)!比如說(shuō),你大學(xué)畢業(yè)參加工作,工作了 5 年,現(xiàn)在是一名經(jīng)理,那么四維空間里你只能看到大學(xué)畢業(yè)的你以及成為白領(lǐng)的這條時(shí)間線(xiàn)上的你。

如果當(dāng)初你初中畢業(yè)就去學(xué)烹飪,現(xiàn)在是一名廚師。那么這就是另一條時(shí)間線(xiàn)上的你。

在五維空間中,你可以看到成為經(jīng)理的你,也可以看到成為廚師的你??偨Y(jié)的說(shuō),五維空間,你可以看到你未來(lái)的不同分支。

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07

六維空間

現(xiàn)在的你如果想拜訪(fǎng)一下過(guò)去的你,怎么辦?我們可以將四維空間中任意一條時(shí)間線(xiàn)彎曲,這樣你就可以跳回以前,去見(jiàn)以前的你。換句話(huà)說(shuō),五維空間中,你可以 ' 穿越 ' 回到一條時(shí)間線(xiàn)上的過(guò)去。

還是拿 ' 經(jīng)理的你 ' 和 ' 廚師的你 ' 舉例子,廚師的你感覺(jué)日子很艱辛,每天油煙嗆人,你想成為經(jīng)理,安安靜靜在辦公室里坐著。怎么辦?

五維空間中,你可以穿越到你初中畢業(yè)的時(shí)候,告訴以前的你,一定要繼續(xù)讀書(shū),上高中,考大學(xué),做白領(lǐng)。

不過(guò)這很費(fèi)力,而且風(fēng)險(xiǎn)很大,初中畢業(yè)的你需要作出不同的選擇,每一種選擇都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的時(shí)間線(xiàn),一個(gè)不同版本的未來(lái)。

你們還記得二維空間中螞蟻君和報(bào)紙么?彎曲一個(gè)空間產(chǎn)生一個(gè)新的維度。對(duì)了!我們直接把五維空間彎曲,產(chǎn)生六維空間。這樣,你就可以穿越到 ' 經(jīng)理的你 ' 這條時(shí)間線(xiàn),看一看另一個(gè)版本的你。

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08

七維空間

如果你能看到這里,恭喜你,你的腦洞已經(jīng)很大了。

好,我們繼續(xù),七維空間走起來(lái)。還是那個(gè)例子,前面提到兩個(gè)時(shí)間線(xiàn):經(jīng)理與廚師。初中畢業(yè)的你,不可能只有這兩種選擇,而是近乎無(wú)限。

怎么解釋?zhuān)愕拿恳粋€(gè)決定都在塑造出一個(gè)特有的你。你可以成為任何一種你。

概括地說(shuō),初中畢業(yè)的你是一個(gè)起點(diǎn),所有的時(shí)間線(xiàn)。都從這個(gè)點(diǎn)向外輻射,數(shù)量是無(wú)窮大,那么最后,七維空間里的一個(gè)點(diǎn),里面包含著 ' 初中畢業(yè)的你 ' 開(kāi)始的無(wú)限種可能。

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那么怎么畫(huà)出七維空間里的一條線(xiàn)?我們需要另一個(gè)點(diǎn),但是這個(gè)點(diǎn)已經(jīng)包含了無(wú)限,如何再去找另外一個(gè)點(diǎn)?那就是另一種開(kāi)端。

沒(méi)關(guān)系,我們舉例子,你會(huì)懂得。前文中我們提到由 ' 初中畢業(yè)的你 ' 為開(kāi)端而產(chǎn)生的七維無(wú)限點(diǎn);如果你小學(xué)畢業(yè)的時(shí)候就作出不同的選擇呢?

每一個(gè)選擇又會(huì)塑造一個(gè)不同的你;那么以 ' 小學(xué)畢業(yè)的你 ' 為開(kāi)端,就會(huì)產(chǎn)生另一個(gè)包含著無(wú)限時(shí)間線(xiàn)的點(diǎn)。將這兩點(diǎn)連成一條線(xiàn),就是七維空間的線(xiàn)。

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09

八維空間

還記得文章開(kāi)始時(shí)提到的一維的線(xiàn)么?我們把另外一條線(xiàn)穿過(guò)它,就變成了二維空間。同樣的道理,我們來(lái)給七維空間升級(jí)。

例子呢,還是那個(gè) ' 你 '。我們又找到了兩個(gè)點(diǎn),一個(gè)是由 ' 大學(xué)畢業(yè)的你 ' 為開(kāi)端產(chǎn)生的七維無(wú)限點(diǎn),另一個(gè)是由 '50 歲的你 ' 為開(kāi)端產(chǎn)生的無(wú)限點(diǎn)。

將這兩點(diǎn)連線(xiàn),與上文中那條連接 ' 初中畢業(yè)的你 ' 無(wú)限點(diǎn) ' 小學(xué)畢業(yè)的你 ' 無(wú)限點(diǎn)的這條線(xiàn)相交。我們就得到了八維空間!

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10

九維空間

好了,講到這里,你其實(shí)可以想象出九維空間是什么樣了。我們把八維空間理解成那張報(bào)紙,平平的。

這時(shí)螞蟻君又出現(xiàn)了,不過(guò)它已經(jīng)進(jìn)化成八維空間生物了,給它一樣的任務(wù),要他橫跨整個(gè)報(bào)紙去目的地,怎么辦?

將報(bào)紙?jiān)僖淮尉砥饋?lái),蟲(chóng)洞又出現(xiàn)了。螞蟻君順利穿過(guò)蟲(chóng)洞出現(xiàn)在目的地。也就是說(shuō),將八維空間繼續(xù)卷曲,我們就得到了九維空間!

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11

十維空間

這里我來(lái)總結(jié)一下,回顧上文,從零維到四維,我們經(jīng)歷了點(diǎn)、線(xiàn)、面、體這個(gè)升級(jí)流程。然后四維空間又可以看做一點(diǎn),充滿(mǎn)著三維空間中所有可能性的連線(xiàn),這個(gè)連線(xiàn)就是時(shí)間。

從四維到八維,我們又經(jīng)歷了點(diǎn)、線(xiàn)、面、體的升級(jí)流程。八維的點(diǎn),充滿(mǎn)著七維空間中所有可能性的連線(xiàn)。

八維空間繼續(xù)升級(jí)。還是那個(gè) ' 你 ',以八維空間的點(diǎn)為起始,我們必須想出所有的可能,每一種可能都與八維的這個(gè)點(diǎn)相連,最后,我們得到十維空間里的一個(gè)點(diǎn),充滿(mǎn)著九維空間中所有可能性的連線(xiàn)。

還能再升級(jí)么?不能了,在十維空間中,我們找不到任何一個(gè)空間可以在劃出一個(gè)點(diǎn),因?yàn)?,十維空間就是一個(gè)點(diǎn)!

它包含著所有的宇宙、所有的可能性、所有的時(shí)間線(xiàn)、所有的所有……

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從零位到十維,我們經(jīng)歷了這么多,最后,它還是一個(gè)點(diǎn)……有趣么?

聲明:本文中的理論均依據(jù)弦理論物理的知識(shí),結(jié)合簡(jiǎn)單的圖示和通俗的道理來(lái)解釋?zhuān)皇切趴陂_(kāi)河,具有科學(xué)依據(jù)。

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