第四維、第五維空間狂想


前言

避免拷貝,聲明下,作者我的英文名叫wavky.wand,本博文原始地址是http://www.cnblogs.com/wavky/p/hyperspace.html

 

這篇隨筆叫狂想,原因是這里寫的都只是我剛才在上班途中公交上閑的蛋疼,聽着MP3胡思亂想出來的、毫無科學根據的(也許偽科學的根據是有點兒),連猜想都夠不着邊的想象力爆炸,全てはシュタインズ・ゲートの選択だ!

 

回歸正傳,關於超三維空間的描述,很多片子都有提及到,有沒有經過合理推論大爺不知道,但視覺效果很炫,例如異次元殺陣3之類的(我貌似只記得這一部了..)

 

先講講我所認識的前三個空間維

一維空間:

只有一個維度,這個維度姑且我叫它 X維(軸),在一維空間里,整個世界就只有一根長度無限、寬度無限接近0的線,我的視野也就只有這根線的寬度大小,眯着眼睛,而且會突然間腦子進水莫名其妙的想到了弦理論...在這個世界里的最基本元素就是一個點,一個只有x軸坐標,y軸(先假設有y軸,好想象)恆等於0的無限小的點,科學上叫奇點,然后有無數個點隨機分布在世界每個角落,把這根線塗黑塗黑塗黑黑黑黑....

二維空間:

有兩個維度,X維和Y維(軸),這里的世界就是一張無限寬廣的地圖,縱使再有內涵,也沒有深度(這句話那么點冷),基本元素也是一個二維奇點,具備獨立的x軸和y軸坐標,無限隨機分布在這個二維平面上,很黑。

三維空間:

有三個維度,X、Y和Z維(軸),概念很復雜很深奧,打魔獸、紅警和暗黑的不一定能懂,配置好的最好去打打CF或CS,或孤島危機,抽象點說,基本元素也是一個點,具備三個維度方向的奇點,無限多的奇點隨機分布,構築成我們身邊的PM2.5粒子....

 

至此前三維度空間都把我一生積累的見解描述完畢了,推論是物理世界中並不存在真實的一維空間和二維空間,這種抽象的存在應該只是為了理解三維空間的層次概念,並且三維空間及其物質將是后面更高維度空間的基礎。

 

再講講剛才公交狂想出的第四維、第五維空間

終於講到這一塊了,好感動,有點忘詞了。

 

四維空間

拋開時間維,這里只討論靜態的static的空間維。四維空間具備四個維度,XYZ維把英文字母用盡了,只好借用下希臘人的智慧,叫這個多出來的維度為α維(讀作alpha,阿法),這個維度不在我們的感性認知中,無法標記在笛卡爾坐標系上面.....好吧,姑且當作是與z軸重合,但這根軸的長度無限接近於0,因此在三維空間中還是看不到的。在四維空間世界里,從原子級看來,所有粒子都跟三維世界中的粒子一樣,只是多了一個很虛的α維。

在三維空間中將這個原子(比喻為最小的粒子,雖然事實上並非如此)按三個維度移動,原子的質心必然發生位移,但原子本身的尺寸並沒改變,這種變化我稱之為剛性變化。

但在四維空間中的α維上移動,這個原子將產生類似於z軸(深度軸)的遠近推拉效果,投影到三維空間上,我們看到的將是這個原子“本質上”發生變大變小的視覺效果變化,質心位置並未發生位移,但感覺上就是在z軸上移動了一樣,一會兒拿的遠遠的,一會兒又拿到眼前的距離,拿到顯微鏡下看,會發現原子核本身和周邊的電子及其軌道半徑產生了放大縮小的變化效果,除了視覺上產生變化外,原子內部本質上並未發生任何物理變化,這種變化我稱之為柔性變化(在三維空間上來定義,四維空間上就是剛性了,因為質心位置的α軸坐標變化了嘛)。

細想一下,其實在三維空間投影上,更加簡單形象點比喻的話,就是密度獨立可變(雖然不那么准確),在數學意義上的任意大小物質都能夠各自獨立並原子性地改變自身密度而不影響其他內在物理屬性,這種特性不受物理最小粒子尺度影響。

ps. 原子的縮小效果理論上是有極限的,理論極限為一個奇點大小,但奇點本身就定義是一個無限小的點,相對而言,縮小效果實際上是無限的,但無論如何,都會投影到三維空間中,不會憑空消失。

 

五維空間

其實並不一定就排在第五位,只是暫時只想象到這兩個維度而已,排名不分先后。

第五維空間在四維空間基礎上,還多了一個β維。一定要強制轉換到笛卡爾坐標系上的話,也只好歸在原點上了,但這個軸並不像α軸一樣具備明顯的單一方向性(向z軸靠攏),要說方向的話恐怕是從所有方向向內收縮指向原點本身了,從原點出發的話就是向外指向所有方向,嗯,這個軸的存在更像是一片區域,像一個點光源(原點)向外空間所有方向散射出的光線,跟α軸一樣,長度無限接近於0(也可能相反,跟普通xyz軸一樣無限長,無法考究),理所當然的三維空間也看不到。

與四維空間一樣,最基本的元素仍然是一個多了α和β維的普通原子(奇點概念上的)。

暫且拋開四維空間,僅在五維空間中的β維上移動,想象三維空間中一個包子那么大的原子,隨着這個原子在β維上推移,這個包子..原子的外觀就從正常的包子,慢慢的像用手指在中間掐開一樣,漸漸的變成一個甜甜圈,在β軸上向前或向后推移,投影到三維世界上的包子狀態都是變成甜甜圈,想象下在β軸上向前和向后推移,就像用大拇指和食指從包子上面掐進去或從后面掐出來,無論怎樣情況,看上去都是甜甜圈,而隨着β軸上位移越來越大,這個甜甜圈的卷邊將越來越窄,半徑無限趨向於0,但甜甜圈的直徑並未變化,跟包子的直徑一模一樣,除非在四維的α軸上移動。拋開三維世界的視覺效果,在五維空間中可以直觀看到,本質上甜甜圈跟包子的原子內部物理性質沒有改變,而三維空間中甜甜圈或包子的質心位置和內部物理性質也沒有改變,原本球狀的內部元素被對稱分解,包裹在卷邊里面了,毫無疑問會被我歸類到柔性變化上。

ps. 與四維空間狀況一樣,這種變化在β維度的兩端是有着相同的極限的,在遠端的極限變化,也就是跟上面提到的一樣,甜甜圈的卷心邊將越來越窄,無限趨向於0,但只限於理論上,而在實際操作中這種有限值是無限存在的,因為永遠存在比一個數更接近0的數。投影到三維空間中,這個甜甜圈不論任何情況也不會憑空消失。

 

推論

正如上面四維空間與五維空間中提及到的ps現象(結尾的ps.部分),理論上原子在四維空間和五維空間中,是可以向α和β維方向移動的,但cctv和佛山日報上並未報道在現實生活中看到這種超自然現象,我猜原因可能有兩點:

一個是我們本身在α和β維上處於原點位置,一切目前三維世界中可觀測到的物質也處於這兩個維度的原點位置,也因此我們觀察到的原子外觀就是他們最本質最原始的樣子;

二是目前為止沒有任何物體在四維空間和五維空間上有能力移動自身或其它原子的α和β軸位置,很顯然我們是三維的生物,而且也沒有其他存在於更高維度的智慧生物干涉我們的生活。

最后再提出一點隱藏在文中貫穿全文的觀點,就是:三維空間的基本粒子與更高維度空間的基本粒子本質上相同,我認為並不存在高維空間特有的物理粒子,低維空間粒子與高維空間粒子的區別僅在於,低維空間中標准粒子的高維坐標軸位置均處於原點上。

 

補充,粒子在更高維度的軸上位移需要非常龐大的能量,以四維空間α軸為例,這個龐大的程度大約跟黑洞的引力相當,達到破壞粒子物理結構的臨界值上限,因此五維空間的β軸位移所需的能量將比四維α軸位移高出一個數量級,由此可見三維空間的粒子是最節能環保的簡單存在形態,也是物質在熵趨向最大值變化的必然結果。關於四維空間α軸位移所需能量部分,參閱下下一篇博文:關於四維空間的證據尋找  ——認真你就輸了


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