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開門先吐一個槽。凡是那種講到十維然后每個維度都要換一種講法的帖子，都是徹頭徹尾的扯淡。 如果每個維度都得挖空心思想個新講頭，你讓那些整天和無窮維打交道的數(shù)學家怎么活啊？ 而這種帖子幾乎都還有一個特點：就是會說“一維、二維和三維是空間，第四維就是時間。”這也是扯淡。 因為時間和空間不是維度，不是維度，不是維度。 它們是“可以用維度這個數(shù)學概念來描述的東西”。 人類日常接觸的空間擁有三個維度（時間則擁有一個維度），但這不是說一維、二維和三維是空間；就像百米賽跑有前三名，但你不能說第一名、第二名和第三名就是百米跑。跳高也有前三名呀，射擊也有前三名呀……要知道，維度可是一個超級通用超級廣泛的數(shù)學概念，才不會被限定在具體的物理上（或者具體的體育項目上）。 —————— 所以維度是啥？ （有一部很好的電影叫《維度：數(shù)學漫步》 https://movie.douban.com/subject/3194941/ ，十分推薦。但如果你就是懶得看，可以試試繼續(xù)讀下面的文字。） 說人話：維度就是“允許某種東西連續(xù)自由變化的范圍”。變的方式越多，維度就越高；方式越少，維度就越低。 一個平面擁有兩個維度，因為平面上的點在上面有兩種變化方式：橫著左右走，豎著上下走。換句話說，用兩個數(shù)字，就能確定。 而光的頻率只有一個維度，因為頻率只能變大或者變小。或者，只用一個數(shù)字就能描述。 時間看起來也只有一個維度，只能前進后退。（有理論討論二維時間的可能性，但那個還只是純理論，現(xiàn)實中的時間看起來還是一維的。） 而顏色，對于大部分人類來說三個維度就可以描述了，少數(shù)女性需要四個，狗大概兩個就行，瀨尿蝦恐怕六七個都打不住。 所以你看維度這個概念是一個超級通用的概念！它用來描述好多東西都可以的。 ———————— 然而大部分科幻里講的（以及你其實想知道的）當然不是維度的數(shù)學概念。科幻里整天愛玩的那個東西，通常叫做四維空間 （或者五維、六維、高維……etc） 。 而與此同時，物理學也在處理另一個聽起來差不多的概念，它叫四維時空。 先說物理學的。我們所生活的這個世界，看起來有三維空間——上下左右前后；還有一維時間——過去將來。這個事情當然大家早就知道了。只不過以前，大家覺得時間和空間沒有聯(lián)系。 不過20世紀以來，大家發(fā)現(xiàn)時間和空間是互相有關(guān)聯(lián)的，很多時候在數(shù)學上其實差不多，那就合起來說吧。于是誕生了這個四維時空的概念。這個就是愛因斯坦他們搞的東西了啦。（但日常生活里，時間和空間還是很不一樣的——時間是單向流動的，空間卻不是。） 所以這句話應該說，“我們所生活的時空，可以用三個空間維度和一個時間維度來描述”。它們其實并不分第一第二第三第四，而且維度遠遠不是局限在描述這一個具體的時空的。 注意，這個“四維時空”是現(xiàn)實，不是科幻。有的科幻會搬出這個名詞來講時間旅行，但那就是另一個話題了，四維時空本身是無辜的。 ———————— 然后說科幻的。時空原則上當然可以有更多的維度。更多維時間很難想象，幾乎沒有人在用，但是更多維空間么……其實沒那么難。因為我們對二維到三維的關(guān)系是熟悉的，三維到四維努力一下也能實現(xiàn)。 （關(guān)于四維空間的直觀理解，我推薦一個叫The Fourth Dimension的手機app，有中文版。如果你還是只想看文字，那就勉強接著看一看吧。） 假如有一張沒有厚度的紙，那么它是二維的，因為在紙上只能前后和左右移動，沒有上下。 現(xiàn)在這個紙上出現(xiàn)了生命。他們生活的是個什么時空呢？是“三維時空”，其中兩個維度是空間，一個維度是時間。 現(xiàn)在你來了。你把拇指按在紙上，他們就會發(fā)現(xiàn)自己的世界里突然多了一個橢圓。你把手拿掉，橢圓突然就沒了。你還可以無視他們世界里的墻壁，隨意看到和摸到墻里的東西。他們大概會覺得出現(xiàn)了什么靈異事件，或者如果他們中有物理學家，可能會正確地推斷出你是一個更高維的生物。 然后就沒有然后了。這就是你作為一只更高維生物的全部超能力，僅此而已。你不能逆轉(zhuǎn)時間，不能看到未來，不能成為神。因為你有一個時間維度，他們也有一個時間維度呀，在時間上你不具有任何優(yōu)勢，你的唯一超能力就是在空間上忽略掉他們的一些局限性而已——而這些所謂的超能力，完全可以通過物理學計算出來。一個二維世界的聰明物理學家完全可以知道你能做什么、不能做什么。 而如果宇宙中有什么文明能進入第四維，他們看我們，也是一樣的。他們能做出些我們做不到的事情，但也只限于空間；我們的物理學家也能算出來他們的本領(lǐng)。 五維空間，六維空間，七維空間，這么增加下去呢……？全都不會發(fā)生什么本質(zhì)的改變。并不會領(lǐng)悟什么宇宙奧秘，并不會窺見過去未來，并不會見到神或者上帝。空間維度的增加都差不多的，只要想明白四維空間是怎么回事，立刻就會懂得五維、六維、七維……空間是怎么回事。這才是數(shù)學的美呀——就像你學會了數(shù)數(shù)就可以不停地數(shù)下去，你不需要為每一個自然數(shù)都發(fā)明一套奇怪的講究。 （當然這都是有限維的，要到無限維，就得面臨另一個小飛躍。） ———— 但這些高維空間就都是科幻了，我們生活的世界看起來還是只有三維空間。物理學有一些理論認為，這個世界還有更多的空間維度，但它們藏起來了，普通觀測看不到。超弦理論說我們的世界是9個空間維 1個時間維，在此基礎(chǔ)上的M理論認為還得再加一個，總共11個。不過這還是理論，現(xiàn)實是啥我們暫時并不知道。 ———— 最后針對某個廣為流傳的“從一維到十維”的偽科學帖子/視頻集中吐槽一下。 有一段說我們能看到二維生命的過去和未來，證據(jù)是翻書角小人兒——快速一翻就能看到小人的一套動作。這是偷換概念，書角的小人只是一堆畫，它們哪里是什么生命……生命是連續(xù)的，而每一幅畫之間都毫無關(guān)系呀！你在一幅畫上加上一筆，也不會對下一幅畫產(chǎn)生絲毫影響。如果真的有二維生命，那他們不需要你翻頁也能自己行動，就像你的行動并不需要一個四維生物來給你翻頁一樣。 之所以會有這種看見時間的感覺，是因為你通過規(guī)律的翻頁的動作（比如每秒鐘翻24頁），把時間和每一頁圖片給對應上了，就像你看電影是把每秒24張膠片和時間對應上。但這完全是一個人為的對應，和維度沒有絲毫聯(lián)系。如果你愿意，也可以每秒對應24坨雕像或者24個小圓點。總不能說你就因此看見了雕像的過去和未來吧。 這個糟糕的比喻放在這里帶來了一個糟糕的后果，就是總讓人覺得高維是看見人的一生或者能夠時間旅行或者目睹宇宙未來。真的毫無關(guān)系。空間的更多維度只能讓人在空間做更多的事情，僅此而已。時間的更多維度也許能吧，但它伴隨著極其復雜的理論，我還沒有見到哪個小說真的正面對待它的。至于那些帖子講的，根本就是和現(xiàn)實時空與維度概念都毫無關(guān)系的臆想了。??? |
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