爱因斯坦能想象和画出四维时空却想象不出四维

  四维图形和四维空间目前只可能通过数学方程的形式表达,不可能画出来,连想想也几乎是不可能的。

  四维空间不就是长宽高加时间维吗?那我告诉你,错了,长宽高加时间维确实是四维,不过是四维时空,并不是四维空间,四维空间是长宽高加另一个方向维度,数学表达就是xyz加另一个空间轴w(不是时间轴),并且wxyz之间全部相互垂直,这个东西是完全不可能在图纸(二维)上画出来的,对应了古话:只可意会不可言传。

  人类双眼所看到的所有东西其实都是二维的,你每天所看到的所有景象都是在你的视网膜上形成的二维图像,只不过经过双眼差异、透视原理、大脑逻辑处理和想象,在你脑海里形成了三维模型,也就是说人类在清楚了解三维(长宽高)的情况下可以通过二维图像想象三维模型并画出三维图像在二维面的投影,但是人类的认知里并没有第四个维度“w”,就像这个世界的颜色,你能凭空想象出你所认识的颜色之外的一种全新的颜色吗?答案是永远不可能。所以人类几乎不可能凭空想象出四维图像和模型,因为四维图像的作图必须以三维模型为基础,而人类除了长宽高根本不知道第四维方向的图像表达,所以不可能画出来。

  爱因斯坦可以想象和画出四维物体,其实那不过是四维物体在三维空间的投影,就像人在地板上的影子就是三维物体在二维上的投影一样,所以爱因斯坦也不可能想象并画出四维物体,只可能想象并画出四维物体在三维空间的投影罢了。而且目前所有网上搜到的四维物体图片都不过是四维物体在三维空间的投影建模罢了,真正的四维是三维人永远不可能探知的,因为我们根本接触不到第四维。

  四维空间在三维空间投影出三维形状也许大家不好想象,那么换成三维到二维的投影,以二维角度去看就知道了。

  假设一个有一个平面、一个三维圆柱体。当圆柱体下落穿过二维平面,二维平面的投影就是其截面图形。假设穿过过程是匀速的,那么生活在二维空间加一维时间的“二维人”就可以通过连续变化的截面与时间来勾画三维空间结构。其实实际中远不如上面说的这么复杂,大家都见过屏幕上显示的三维模型旋转的样子吧?要知道,屏幕实际上是二维的,可是我们都能明白那个三维物体是什么样子对吗?这里的优势就是我们本是三维生物从而更容易把屏幕中在一个时间段里旋转变化的二维图形在脑海中还原为三维构造而已。

  再举一个假设四维到三维投影的例子:在三维空间看到一个球体,看起来球心没有位移,在原地慢慢变大然后用了相同的时间慢慢缩小直到消失。那么它可能是个三维球体在膨胀收缩,也有一种可能是个四维物体在三维世界的投影在穿越当前三维空间然后远离。怎么样,这个四维物体是什么样子是不是很难想象?这是因为我们没见过四维物体的全貌。但是加上时间轴,从出现到消失的全过程,其实你看到过整个四维物体了。

  点击“提交”后,我们会向您的邮箱发送一封验证邮件,请按照邮件中的提示完成操作。

TAG标签: 四维时空
Ctrl+D 将本页面保存为书签,全面了解最新资讯,方便快捷。