1687年,牛顿颁发了《天然科学的哲学道理》,时空不雅从天圆处所“进化”为平直的绝对掉时空,在牛顿的时空不雅中,空间是平展的不存在褶皱!
这个平直的时空不雅一向到1854年6月10日,大神黎曼在哥廷根大学颁发了《论几何学之根本假设》,从平直的绝对空间中撕开了一道深深的口儿,因为时空从次起头,将变得不再平直,并且低维和高维宿世界也起头露出狰狞的脸孔!
黎曼几何:爱因斯坦相对论时空不雅的根底
广义相对论有两大最根基的假设,其一广义协变道理,或者称为大师熟悉的广义相对性道理;其二则是等效道理。
等效道理说起来不难,但这倒是一个谜,到此刻为止仍然是个假设!因为它说的是惯性力场与引力场局部不成分辩,也就是以一个G的重力加快度下落,一个G的加快度飞船中,惯性力和重力加快度是等效的,连爱因斯坦也不知道这是为啥,但事实上就是这样!
另一个则是广义协变道理,即在任何坐标系中,方程的形式连结不变,我们称之为方程的协变性,也叫对称性,它的证实需要黎曼几何这个数学东西,它涉及到现代微分几何一系列精美又美好的理论。
广义相对论让平直的时空不雅解体,把科学家带入了现代宇宙的弯曲时空中!在宇宙中没有所谓的平直时空,处处都被质量所节制的时空弯曲,当然所谓的时、空,两者是相关的,而时候也无法绝对,确实会让绝对时空不雅解体!
从低维到高维:人如果进入高维时空会如何?
黎曼想象了一种二维生物,虫子在“一马平川”的纸上爬,可以前后也可以摆布,但就是不克不及上下,但如果这是一张褶皱的纸,那么虫子爬过的每一个点的曲率(黎曼怀抱)都可以用一个三维空间的6个数量来描述,四维空间的肆意一点则需要20个数量来描述,黎曼曲率张量则只是空间任一点描述其曲率数量的总和。
有点晕,仍是以我们熟悉的体例来申明,一维中的某个点只需要一个长度坐标,而二维中的某个点则需要长和宽来描述,三维中的一各点就需要三个坐标来描述,N纬就需要用N个坐标去描述它!
空间只能展示自己以及比它更低维度的物体,它无法展示高维物体,是以所有在三维空间中展示高维都是示意图,好比我们在一张纸上能完美展示二维和一维以及零维,而纸张自己在必然水平上可以算作是二维平面!
看起来是个立体图,但摸起来仍是平面
所以在它展示三维时看起来是立体的,但它摸起来仍然是一个平面,不外不妨,我们可以在三维中直接制造一个三维物体以供我们触摸,但我们无论如何都造不出一个四维物体,因为我们地点的维度是三维的。
三维中的克莱因瓶都是冒充货
四维空间,事实是个如何的存在?
埃德温·阿伯特·阿伯特在他的著作《扁平宿世界》中描述了神存在的宿世界,在二维宿世界中,三维人拥有近乎神的力量,因为三维人只要稍稍远离二维平面即可做到隐身,并且还能不雅察到障碍物后的宿世界,甚至可以俄然呈现在二维平面上的某处!
假设我们用类比法,一个在四维空间中的人在不雅测三维空间会如何,是不是对我们来说也同样是拥有神的能力?他可以随机呈现在三维宿世界的任何位置,并且可以从比三维多一维的额外维中偷走银行保险库中黄金珠宝,我们三维宿世界中的人却毫无察觉!
而且在我们三维空间中的跨越光年的距离,在四维空间看来,只需要经由过程额外维直接达到,刹时跨越光年,对于三维人而言,这不就是神一般的存在么?
假如进入四维空间会如何?
就理解而言,二维就是拍扁了的三维宿世界,三维是不是拍扁了四维宿世界呢,就生命存在而言,三维较着是最低要求,因为二维平面没有厚度,连一个原子都不克不及存在,是以《三体》中的二维化是一个很是可骇的终局!
那么反过来,我们三维人能进入四维吗?
首先我们的身体的每一个原子在三维空间中都可以用三个坐标来标定,进入四维空间后,少了一个坐标,也就是身体酿成了开放式,您身体中的每一个原子城市彻底表露在四维空间中的,是否存在极大的风险?任何风吹草动就可能要命!
那么如果四维是一个无比纯净的空间呢,我们能连结存在吗?
物理学家李淼曾写过一篇很是通俗的《三维人进入四维会发生什么?》,描述很是简单,只需简单物理常识即可理解三维人类进入四维中会发生什么!
可能连根基的原子都很难形当作,这是为什么呢?因为四维空间中的库仑力和距离的立方当作反比,因为四维空间用来描述任何一点需要有四个坐标,是以四维中的三维球面的面积与距离立方当作正比。
这样一来,这电子和原子核之间的轨道就不不变了,不是坠入原子核就是飞离原子,原子核酿成了离子,而身体就是最怕这种近似电离辐射后电子被打飞的结果,从这个意义上来理解,人类进入四维空间后可能会离子化!
这仍是人不,也许您将思疑人生?是以《三体》中的进入四维空间是不存在的,不外无线电旌旗灯号衰减跨越预期倒是准确的推论!同样的事理推广到引力,引力与距离的平方当作反比,在四维空间中存在的天体是不不变的,它可能会四分五裂或者坍缩当作黑洞,这其实太恐怖!
不外咱其实也无需担忧不小心闯入,因为科学家到此刻为止还没有摸到四维空间的门道,甚至都无法证实它的存在!
当然最抱负的状况是将来真的发现高维时空后,可以利用某种场来屏障四维对于三维的负面感化,而我们却可以经由过程四维刹时达到光年外的宇宙!








