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二維封閉是三維球體,三維封閉是四維超球體,請問宇宙是封閉的?

 星辰大海種花家 2019-07-15

有人說螞蟻是二維空間人是三維空間。螞蟻不知道我們的存在,有沒有四維的生物在俯視我們呢?

盡管我們打算開始討論二維以及三維甚至更高維的空間,但首先申明一下,我們所理解中的二維是不可能存在生物的,因?yàn)橹挥虚L寬卻沒有厚度,這不在人類所理解的任何一種生命范疇之內(nèi)!

一、二、三、四維?

零維、我們理解成一個(gè)點(diǎn),就是沒有具體大小的一個(gè)點(diǎn),這個(gè)比較容易理解!

一維、就是一條線,如果將其封閉,那么它在我們看來就是一個(gè)圓!如果存在一種一維生物,那么它無論超前走還是朝后走,它都將回到原點(diǎn)!

二維、即為一個(gè)面,如果將其封閉,看起來就是一個(gè)三維中的球體,假如存在二維生物,它無論是朝著任何這個(gè)球面內(nèi)的任何一個(gè)方向走,它都將回到出發(fā)點(diǎn)!

三維、長寬高所構(gòu)成的空間,這是生命所能生存的最低維度,如果封閉起來,如何來形容這個(gè)空間呢,可能是一個(gè)四維超球體,按一維二維方式來理解的話,人類在這個(gè)球體中任意一點(diǎn)朝著任意方向,最終它將回到原點(diǎn)!

其實(shí)從三維開始,我們在理解上開始出現(xiàn)問題了,因?yàn)槎S中無論是否封閉,還是正曲率(球面),負(fù)曲率(馬鞍形),理解起來都很容易,因?yàn)槲覀冄垡姙閷?shí)!但三維閉合正四維超球體之后,我們的腦子似乎不夠用了!當(dāng)然我們要理解的二維的封閉起來構(gòu)成了一個(gè)三維的空間,而三維封閉起來將構(gòu)成一個(gè)四維超球體空間?假如我們這個(gè)宇宙是封閉的話,從理論上看是不是本身就是一個(gè)四維空間?

二、我們的宇宙是個(gè)什么樣的空間?

科學(xué)家一直想搞清楚宇宙有多大,當(dāng)他們發(fā)現(xiàn)遙遠(yuǎn)的宇宙膨脹速度超過光速發(fā)現(xiàn)用所有已知的測量方法都不可能測量宇宙的大小,那么他們開始退而求其次來確定宇宙是否是一個(gè)有限的空間!

測量的方式很簡單,理解三維投影的朋友都很清楚,在球面上和凹面上的角度和平面上的上的角度是不一樣的,因此我們可以通過在傳說中的“四維超球體”內(nèi)建立測量模型,來確定我們這個(gè)宇宙是否是一個(gè)封閉的思維超球體!

測量結(jié)果是想必大家都知道了,這個(gè)角度測量的結(jié)果無限接近于實(shí)際角度,也就是說我們的宇宙不是大到難以測量就是一個(gè)平坦的無限空間!那么是否表示我們的宇宙中不存在高維空間呢?

三、四維空間

根據(jù)空間的數(shù)學(xué)模型,四維是全方位包含三維的,我們?nèi)S空間的所有只是四維空間中的某一維而已!

從理論上來,四維空間仍然有存在的可能性,但我們卻無法來證明!不過這有可能是我們宇宙的大小無法測量的原因之一,就像即使螞蟻給螞蟻一把尺也無法測量出它們本身所處的球體空間大小,因?yàn)檫@已經(jīng)超出了它們對于面積的理解!

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