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一張圖弄明白從零維到十維空間!你能看懂幾維?

 慈善行生 2018-05-11
聲明:本文中的理論均依據弦理論物理的知識,結合簡單的圖示和通俗的道理來解釋,不是信口開河,具有科學依據。
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零維
讓我們從一個點開始,和我們幾何意義上的點一樣,它沒有大小、沒有維度。它只是被想象出來的、作為標志一個位置的點。它什么也沒有,空間、時間通通不存在,這就是零維度。
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一維空間
好的,理解了零維之后我們開始一維空間。已經存在了一個點,我們再畫一個點。兩點之間連一條線。噔噔噔!一維空間誕生了!我們創(chuàng)造了空間!
一維空間只有長度,沒有寬度和深度。
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二維空間
我們擁有了一條線,也就是擁有了一維空間。如何升級到二維呢?很簡單,再畫一條線,穿過原先的這條線,我么就有了二維空間,二維空間里的物體有寬度和長度,但是沒有深度。你可以試一試,在紙上畫一個長方形,長方形內部就是一個二維空間。
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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段來表示二維空間。
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為了向更高的維度前進,現在我們現在來想象一下二維世界里的生物。因為二
維空間沒有深度(也可以理解成厚度),只有長度與寬度,我們就可以將它理解成“紙片人”,或者是撲克牌K.J.A Q里的畫像。因為維度的局限,這個可憐的二維生物也只能看到二維的形狀。如果讓它去看一個三維的球體,那么他只能看到的是這個球體的截面,也就是一個圓。
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三維空間
三維空間大家肯定熟悉,我們無時無刻都生活在三維空間中。三維空間有長度、寬度與高度。
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但是,我要用另一種思維來表達三維空間,只有這樣,才可以向更高維度推進。
好,現在我們有一張報紙,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。如果要讓他從紙的一邊爬到另一邊,則螞蟻君需要走過整個紙張。但是我們把這張紙卷起來呢?成為一個圓柱,一個三維空間里的物體;這時螞蟻君只需要走過接縫的位置,就到達了目的地。(對了!就是傳說中的蟲洞)換句話說,把二維空間彎曲,就得到了三維空間,我們就可以這樣來表達。
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再解釋一遍,在這個圖示上,螞蟻從A點消失,B點出現,你們想想,就是這意思,卷曲產生新的維度!
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好了,開始進入燒腦階段!
前三個維度我們可以簡單理解成長、寬、高。那么我們怎么理解四維空間?
四維空間
四維比三維多一維,它是什么?是時間!
想象一下,左邊有一個1分鐘之前的我,右邊則是現在我,將這“兩個我”看成兩個點 ,穿過他們連線,它就是四維空間里的線。太棒了,四維空間出現了!
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那么在現實當中我們可以看到過去和未來的我么?不能!因為我們是三維生物,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,也就是現在的你、我、他;換句話說就是此時此刻的世界 。
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你們還可以么?我要開始講五維空間了哦
五維空間
首先我們要明確一點,低維度生物不能意識到高維度空間發(fā)生的事情。我們從出生到現在,都感覺自己在同一個空間里。我們常說“隨著時間的推移”,其實就是沿著時間線向前,這條時間線就是四維空間里的那條線,換句話說,三維的我們沿著四維空間里的時間線向前走。
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假如我們是四維空間生物,我們就可以看到過去、現在、將來各個時段的我們自己。但是,時間線只有一條,還記得前文中兩條線交叉,將一維升級為二維么?那么現在,在四維這條時間線的基礎上,我再加一條時間線和這條時間線交叉,五維空間就出現了!
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不懂?沒關系!例子舉起來!比如說,你大學畢業(yè)參加工作,工作了5年,現在是一名經理,那么四維空間里你只能看到大學畢業(yè)的你以及成為白領的這條時間線上的你。 如果當初你初中畢業(yè)就去學烹飪,現在是一名廚師。那么這就是另一條時間線上的你。
在五維空間中,你可以看到成為經理的你,也可以看到成為廚師的你??偨Y的說,五維空間,你可以看到你未來的不同分支。
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六維空間
OK 我開始解釋六維空間?,F在的你如果想拜訪一下過去的你,怎么辦?我們可以將四維空間中任意一條時間線彎曲,這樣你就可以跳回以前,去見以前的你。換句話說,五維空間中,你可以“穿越”回到一條時間線上的過去。
還是拿“經理的你”和“廚師的你”舉例子,廚師的你感覺日子很艱辛,每天油煙嗆人,你想成為經理,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)的時候,告訴以前的你,一定要繼續(xù)讀書,上高中,考大學,做白領。不過這很費力,而且風險很大,初中畢業(yè)的你需要作出不同的選擇,每一種選擇都會產生一個新的時間線,一個不同版本的未來。
你們還記得二維空間中螞蟻君和報紙么?彎曲一個空間產生一個新的維度。對了!我們直接把五維空間彎曲,產生六維空間。這樣,你就可以穿越到“經理的你”這條時間線,看一看另一個版本的你。
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七維空間
如果你能看到這里,恭喜你,你的腦洞已經很大了。
好,我們繼續(xù),七維空間走起來。還是那個例子,前面提到兩個時間線:經理與廚師。初中畢業(yè)的你,不可能只有這兩種選擇,而是近乎無限。怎么解釋,你的每一個決定都在塑造出一個特有的你。你可以成為任何一種你。概括地說,初中畢業(yè)的你是一個起點,所有的時間線。都從這個點向外輻射,數量是無窮大,那么最后,七維空間里的一個點,里面包含著“初中畢業(yè)的你”開始的無限種可能。
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那么怎么畫出七維空間里的一條線?我們需要另一個點,但是這個點已經包含了無限,如何再去找另外一個點?那就是另一種開端。
沒關系,我們舉例子,你會懂得。前文中我們提到由“初中畢業(yè)的你”為開端而產生的七維無限點;如果你小學畢業(yè)的時候就作出不同的選擇呢?每一個選擇又會塑造一個不同的你;那么以“小學畢業(yè)的你”為開端,就會產生另一個包含著無限時間線的點。將這兩點連成一條線,就是七維空間的線。
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八維空間
還記得文章開始時提到的一維的線么?我們把另外一條線穿過它,就變成了二維空間。同樣的道理,我們來給七維空間升級。例子呢,還是那個“你”。我們又找到了兩個點,一個是由“大學畢業(yè)的你”為開端產生的七維無限點,另一個是由“50歲的你”為開端產生的無限點。將這兩點連線,與上文中那條連接“初中畢業(yè)的你”無限點“小學畢業(yè)的你”無限點的這條線相交。我們就得到了八維空間!
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九維空間
好了,講到這里,你其實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紙,平平的。這時螞蟻君又出現了,不過它已經進化成八維空間生物了,給它一樣的任務,要他橫跨整個報紙去目的地,怎么辦?將報紙再一次卷起來,蟲洞又出現了。螞蟻君順利穿過蟲洞出現在目的地。也就是說,將八維空間繼續(xù)卷曲,我們就得到了九維空間!
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十維空間
這里我來總結一下,回顧上文,從零維到四維,我們經歷了點、線、面、體這個升級流程。然后四維空間又可以看做一點,充滿著三維空間中所有可能性的連線,這個連線就是時間。
從四維到八維,我們又經歷了點、線、面、體的升級流程。八維的點,充滿著七維空間中所有可能性的連線。
八維空間繼續(xù)升級。還是那個“你”,以八維空間的點為起始,我們必須想出所有的可能,每一種可能都與八維的這個點相連,最后,我們得到十維空間里的一個點,充滿著九維空間中所有可能性的連線。
還能再升級么?不能了,在十維空間中,我們找不到任何一個空間可以在劃出一個點,因為,十維空間就是一個點!
它包含著所有的宇宙、所有的可能性、所有的時間線、所有的所有...........
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從零維到十維,我們經歷了這么多,最后,它還是一個點...... 有趣么?

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