从一维到十维,这复杂的维度空间中到底蕴含着怎样的秘密呢?首先我们要从维度讲起,简单来讲,维度就是指任何可被度量的事物,可以是颜色,也可以是大小。那维度空间又是什么呢?从数学角度来讲,最简单的描述就是在空间过一点,能做出几条相互垂直的直线,就是几维空间。比如零维空间其实就是一个点,一维空间就是一个方向。我们可以把一维想象成一条直线,它必须和其他维度形成直角,才能构成更高维度。而二维空间便是由两条垂直的线组成,形成了一个平面,就像一张纸一样。我们假设画面中的几何物体便是二维空间中的生物,他们眼中所看到的世界仅仅是一条线,全部都是一维,但他们却有自己感知事物的方法,比如看到的东西越近就越亮,越远就越暗。但即便如此,他们的大脑却永远无法理解三维空间。

直到有一天,一个三维空间的球体来到了二维空间中,他遇到了二维空间的正方形,随后球体与正方形成为了好朋友,并带他来到了三维空间。所谓三维空间,就是在二维空间基础上再添加第三条垂直的线,这便在长度和宽度的基础上拥有了高度。在三维空间中,正方形看到了他这一生从未见过的画面,来来往往的车辆,拔地而起的高楼,这彻底颠覆了他的二维观念。
回想一下,当球体第一次在二维空间降落时,从正方形的角度去看,球体就像一个点,并逐渐放大,直到它一半体积陷入地面,然后开始逐渐变小。我们可以把这个看作一个三维物体的一系列二维横截面。同样从三维空间看一个四维物体也是一样的道理。比如一个球体是一个相当于三维球体的四维物体,当四维物体通过三维空间时,它看上去与二维空间看三维物体的变化是一样的。说的简单一点,在三维空间的基础上,过这个空间中任意一点,再添加四条相互垂直的直线,这样就出现了一个四维的超立方体,又被称为正八包体,这便是四维空间,所以维度空间实际上只是一个数学概念,它指的是标准的欧几里得空间,因此可以按照公式拓展到N维。
但是一提到四维空间,大部分人首先联想到的都是三维空间加上一个时间轴。但这种想法是完全错误的。四维时空和4维空间完全是两个不同的概念。我们平时所提到的三维空间加一个时间轴,其实指的是明可夫空间的四维时空。结合物理学中超弦理论的M理论,我们了解到宇宙是由三个空间维度、一个时间维度、六个小空间维度所组成。根据弦论,这六个附加维度具有非常有趣的属性。如果我们将第四维度记为时间,那四维时空将允许我们在相同的初始坐标前提下,看到单一时间线上属于自己的过去和未来。五维时空将允许我们在相同初始坐标的前提下,实现所有平行宇宙之间的旅行。六维时空将允许我们在第五维度的基础上不受时间的限制任意穿梭。七维时空将允许我们不论起始坐标如何,实现所有平行宇宙之间的旅行。八维时空将允许我们在第七维度的基础上,不受时间的限制任意穿梭在九维时空中。我们可以做任何事情,可以看到具有不同物理定律和初始条件宇宙的形成过程。而十维时空则包含了一维时空到九维时空的一切,我们可以理解为虚无。当然唯独时空并不属于自然科学的范畴,而是属于形式科学的一部分。如果它真的存在的话,那到底什么才是真实的呢?我是舰长,我一直都在。
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