爱因斯坦认为宇宙是四维时空,我们却想象不出四维空间,这是为什么?
爱因斯坦认为,人类所感知到的宇宙属于四维时空结构,也就是三维空间+一维时间,但空间真的只有三维?时间又真的只有一维吗?在物理学最新的弦理论和超弦理论中,四维时空只是宏观上的尺度,在人类无法直接感知到的微观世界中,有多大11个维度蜷缩在其中。
四维空间
首先我们需要搞清楚“四维时空”和“四维空间”的区别,我们生活的宇宙就是一个“四维时空”,在三维空间的基础上加上了一个“时间维”,这个时间维我们可以进行简单理解,但是无法对它造成任何影响。
而四维空间是人类无法理解的,因为人类只能理解三个空间维度,比如,一只蚂蚁在搬运食物,我们用镊子把蚂蚁的食物拿走,对于蚂蚁来说,这块食物去了哪里?因为蚂蚁只能理解二维空间,对于它来说这块食物就等于“凭空消失”了,人类想要理解四维空间,就和这个蚂蚁去思考食物为什么凭空消失一样,是一件无法办到的事情。
第四维度
0维:就是一个点,这个点没有长度,处于0维的生物永远只能在这个点存在,无法移动。1维:就是一根线,这根线可以无限长,但是不能跑到线外面去,处于1维的生物永远只能在这根线上移动2维:一个平面,面积可以无限大,处于2维的生物只能在这个平面上移动3维:我们最熟悉的恐惧,就是我们目前所处的空间。
前面都好理解,关键是第四维度,要理解第四维度,必须要明白前面的推理过程有啥特点,比如把两个0维的点连接起来,就会形成1维的线,把两根1维的线连起来就会形成2维的平面,把两个二维平面连接起来就会形成三维的空间。所以得出结论:把N维的两个事物连接起来,就会形成N+1维的空间。
那么人类有可能活着进入四维空间吗?科学界认为不太可能,因为在多了一个方向的四维空间中,三维构造的人类很可能连呼吸都无法正常进行,但如果未来能造出四维宇航服的话,获得崭新视角的人类大脑也许会迎来新一轮的变革,人类也将再次进化。