人類(lèi)的大腦是世界上最精密的儀器，雖然人類(lèi)目前已經(jīng)發(fā)展出核科技，但對于大腦的研究還停留在淺顯的認知階段，人們根本不知道大腦是怎么思考的，大腦又是怎么存儲記憶的，或許要想弄懂大腦到底是怎么組成的，人類(lèi)還要走很長(cháng)的路。大腦可以帶給人想象力，而想象力就能帶來(lái)創(chuàng )造力，人類(lèi)的進(jìn)步也是基于此。
人類(lèi)靠著(zhù)豐富的想象力，不斷的思考著(zhù)各種問(wèn)題，“四維空間”就是其中之一。大家都知道四維空間的理論是愛(ài)因斯坦的相對論作出的，但愛(ài)因斯坦相對論的又是因何而來(lái)，恐怕就很少有人知道了。其實(shí)，相對論來(lái)自于一個(gè)德國數學(xué)家的猜想，這個(gè)德國數學(xué)家就是大名鼎鼎的黎曼。
黎曼和四維空間
四維空間的提出，是基于人類(lèi)對世界的探索。自從人類(lèi)誕生以來(lái)，人類(lèi)就在不斷的尋找世界的真相，世界到底是什么樣子的？這個(gè)問(wèn)題一直困擾著(zhù)人類(lèi)。如今，人類(lèi)站在無(wú)數的巨人肩膀上，已經(jīng)對世界有了一些淺薄的認識，因此各種猜想就不斷被科學(xué)家提出。四維空間的猜想也應運而生。
雖然說(shuō)四維空間屬于空間范疇，應該被歸類(lèi)到物理學(xué)領(lǐng)域，但是提出四維空間概念并證實(shí)這個(gè)概念的人確是一個(gè)天才數學(xué)家，他就是黎曼。黎曼的名字我想大家并不陌生，困擾著(zhù)數學(xué)界的世界難題——黎曼猜想，就是他提出的。不過(guò)我們今天討論的卻是他對物理學(xué)領(lǐng)域的貢獻，即證明了四維空間的存在。
黎曼為了證明四維空間，重新定義了一套幾何系統，我們稱(chēng)之為黎曼幾何。在我們的世界中，我們常常會(huì )用簡(jiǎn)單的長(cháng)寬高三個(gè)維度去衡量一個(gè)幾何物品，但黎曼認為，數學(xué)不應該局限于三個(gè)維度，因為沒(méi)有人規定世界只有三個(gè)維度。
黎曼認為世界不是一個(gè)長(cháng)寬高的世界，而是一個(gè)球體，這些在球體當中被我們定義出來(lái)的直線(xiàn)，并不是直線(xiàn)，而是圍繞著(zhù)球體的曲線(xiàn)，這條線(xiàn)不是無(wú)限長(cháng)，最多只能和球體的周長(cháng)一樣長(cháng)。
黎曼提出的思想，其實(shí)就是四維空間的思想，但是在當時(shí)，黎曼剛提出這個(gè)想法的時(shí)候，很多人并不認同，直到后來(lái)愛(ài)因斯坦在黎曼幾何的思想影響下，提出了著(zhù)名的廣義相對論。
愛(ài)因斯坦認為，人們生活的空間不是平的，而是一個(gè)巨大的曲面，因此具有巨大重量的重物，能夠憑借著(zhù)自身的引力，把宇宙的空間壓縮凹陷下去。
就像我們把球放到扯開(kāi)的一塊布上，球會(huì )把布的中心壓得凹陷一樣。而這種想法剛好和現實(shí)世界存在的現象想吻合，例如地球外的隕石，由于本身有著(zhù)初速度，因此在接近地球后會(huì )繞著(zhù)地球軌道不斷做圍繞運動(dòng)，最后才會(huì )掉到地球上。
四維空間的模樣
既然四維空間存在的話(huà)，那么四維空間到底是什么模樣的呢？關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，其實(shí)很難有確切的語(yǔ)言來(lái)描述，因為人類(lèi)本身處在三維空間，只能感受到長(cháng)寬高這三個(gè)維度，我們沒(méi)有額外的器官來(lái)感受四維空間，因此，人類(lèi)天然的就無(wú)法想象出四維空間是什么樣子。而對于一個(gè)想都想不出來(lái)的東西，當然沒(méi)有語(yǔ)言去描繪了。
不過(guò)，這并不意味著(zhù)我們對于四維空間的求知就到此結束了，因為我們還有另一種手段，那就是類(lèi)比。從三維到四維既然難以想象出來(lái)，那么從二維和三維的關(guān)系中來(lái)推出四維空間不就行了。
說(shuō)道二維空間，大家都見(jiàn)過(guò)，一幅畫(huà)，一張圖片，就是二維，二維空間就是由點(diǎn)線(xiàn)面組成的空間。
設想一下，假如二維空間存在生物，他們的食物也應該是一維的點(diǎn)或者二維的線(xiàn)段，我們作為三維世界的生物，不僅能夠看到他們進(jìn)食的過(guò)程，甚至能看到二維生物肚子里的食物。
按照這樣的思維來(lái)類(lèi)比，我們大概就能推算出四維空間和三維空間有什么樣的相似關(guān)系了。首先，四維空間比三維空間維度更高，應該同三維到二維一樣，對于人類(lèi)的任何一個(gè)部位都非常了解，甚至可以看透我們的身體。
進(jìn)入四維空間會(huì )怎么樣
雖然人類(lèi)想象不到四維空間的樣子，但人們能夠推斷出，進(jìn)入四維空間之后，人類(lèi)的下場(chǎng)。這個(gè)結論我就先放到這里，人類(lèi)進(jìn)入四維空間一定會(huì )立刻死去。下面我們來(lái)說(shuō)說(shuō)原因。
首先，元素異常會(huì )殺死你。科學(xué)家認為，不同維度世界，他們的元素組成結構也是不同的。眾所周知，人類(lèi)按照微觀(guān)構成來(lái)看，只不過(guò)是一個(gè)個(gè)原子的特殊結合，我們的身體之所以存在，就是因為這些原子結合之后具有一定的穩定性。
而如果我們去到四維空間，那么這些原子的穩定性將會(huì )被改變，原子一旦變成其他結構，我們人體就會(huì )瞬間消失不見(jiàn)，原本組成身體的原子，就會(huì )跑過(guò)去組成其他物質(zhì)了。
其次，結構空缺會(huì )殺死你。想象一下，在一張圖片中，有一只威風(fēng)凜凜的老虎，如果我們把這只老虎從二維空間拿到三維空間，這張老虎一定會(huì )瞬間崩潰，因為它只有一個(gè)外表，沒(méi)有心臟，沒(méi)有血液等三維生物的必要生存結構。
同理，如果生存在三維世界的人類(lèi)去到了四維空間，由于缺少了四維空間結構，我們也會(huì )立刻死亡，至于死亡之后變成什么樣，沒(méi)有人知道。
結語(yǔ)
人類(lèi)要想知道的東西太多了，但人類(lèi)的科技水平還很低下，就連對宇宙的探索都只能維持在有限的空間里，所以現在來(lái)討論四維空間還為時(shí)尚早。不過(guò)我們要對未來(lái)充滿(mǎn)信心，人類(lèi)總會(huì )創(chuàng )造奇跡。
圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò )，如有侵權，聯(lián)系刪除！
聯(lián)系客服
