關(guān)于多維空間的遐想

我生是三維人,死是三維魂,你說多維空間?對不起,我完全沒法想象!

可誰知道,在學(xué)習(xí)多元函數(shù)之后,我這個卑微低維度生物的思維似乎連上了高維宇宙。

我們或許可以通過函數(shù)來理解高維世界。


我們知道,空間中的物體位置可以由立體直角坐標(biāo)系的橫(x),縱(y),高(z)三個坐標(biāo)確定??梢哉f,物體的位置是xyz的函數(shù)。記作place=f(x,y,z)。確定這三個變量,我們就能得到位置place。

霍金老先生提到了加入時間的坐標(biāo),從而構(gòu)成四維世界。我一開始還不明白,后來一想,時間也是影響物體位置的一個變量,什么叫“昔人已乘黃鶴去”??!在之前的時間點的某個固定三維坐標(biāo)(黃鶴樓)曾經(jīng)有個文人,后來,這個人駕鶴西去,這個坐標(biāo)處就不見這個人的影子了。

可以說,物體在時空中的位置由,橫,縱,高,時間四個一維方向的變量確定 。記作place'=g(x,y,z,t)

這樣,維度再高,我們也可以用函數(shù)來理解:只不過那個世界的位置變量又多了一點。

試想一下,如果一個二維生物(只能掌握x,y坐標(biāo)),像小螞蟻,可以認(rèn)為它只能掌握平面上的信息。但是它本身確實在三維空間爬行不是嗎?

三維空間包含二維,人作為三維生物,可以對二維生物進(jìn)行干預(yù)(迫害),制造一個平面的圓圈圍住它。由于二維生物無法掌握高度,它無法感知人的活動,只能感知平面上的[投影]。它會在一臉懵的情況下,發(fā)現(xiàn)自己周圍平白無故多了一圈屏障。

或者我們從高處投下一塊石頭(z變化)殺死它,它無法理解,這個石頭的投影明明在原地一動不動(x,y不變),怎么就把我殺掉了?(真正的螞蟻當(dāng)然還是有高度概念的)

三維的人也是如此。在諾蘭《星際穿越》中,男主角就是在無法理解的情況下,被高維度的自己無視時間跨度地幫助了。

星際穿越

對于人來說,我們無法像感受長寬高一樣直接感知時間(第四維變量),卻可以通過觀測世界的變化感知時間:潮漲潮落,花開花謝,人去樓空……也就是說,好像是看表的指針位置一樣,我們可以通過觀測最終的結(jié)果在三維空間的[投影]place'來掌握時間。

如果我們能通過觀測投影來推知第四維—時間,那么觀測其他更高維度,或許也并非不可能。

如果我們可以進(jìn)入高維度空間,那么是不是也可以跨越時間,然后穿越回三維空間呢?

其他比較受歡迎的理解方法還有復(fù)原投影等等,更科學(xué)的還有相對論,弦理論等等。大家感興趣也可以了解一哈。

復(fù)原投影感知多維空間
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
【社區(qū)內(nèi)容提示】社區(qū)部分內(nèi)容疑似由AI輔助生成,瀏覽時請結(jié)合常識與多方信息審慎甄別。
平臺聲明:文章內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))由作者上傳并發(fā)布,文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點,簡書系信息發(fā)布平臺,僅提供信息存儲服務(wù)。

友情鏈接更多精彩內(nèi)容