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从爱因斯坦到多维空间中生命的探索 多维空间旅行能否成真

来源:未解之谜(www.49363.com)时间:2015年05月29日全文预计1169个文字,阅读约需3分钟

  
 


 

真实的多维空间旅行会是怎样子

无数科幻电影常常是这样描述多维空间旅行的:当太空船向前疾驰的时候,星星是以一条条光的形式出现。但是据一个物理研究小组称,多维空间旅行根本不是电影中说的那样,多维空间旅行看起来就是一个混沌状态。


从爱因斯坦到多维空间中生命的探索 多维空间旅行能否成真
 

多维空间图片
该研究小组称,由于多普勒效应,人们不可能看见任何星星。多普勒效应是指,物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。


当飞船以光速行驶的时候,光谱频率会发生剧烈频移,超过可见光谱的范围,这意味着船上的宇航员其实什么也看不到,除了一片混沌之中的一抹似有似无的光亮。


从爱因斯坦到多维空间中生命的探索 多维空间旅行能否成真
 

科幻电影描述的多维空间旅行

 

多维空间理论


  一、基本概念
  
  
  一维空间:一条直线。在一维空间里的物体只能向两个方向运动,不进则退。形象模型:晾衣绳与夹在绳子上面夹子。
  
  
  二维空间:一个平面。在二维空间里的物体可以在这个面上自由活动。形象模型:地面与在地面上爬行蚂蚁。
  
  
  三维空间:一个立方体。在三维空间里的物体多了可以上下活动。形象模型:失重的房间与里面的人。
  
  
  四维空间:据说加上了时间这一纬度。形容起来很复杂,但在《心慌方2》这部影片中出现过四维的模型。(有兴趣的可以看看有关书籍,反正我们眼睛看不见。)
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 多维空间
  
  五维—十一维空间:目前只是用理论推算出宇宙存在十一维空间,但却是我们用三维知识无法理解的。(据说还有人算出宇宙空间竟然有二十六维!!实在是难以想象~)
  
  
  二、理论推导
  
  
  如果,地面是二维空间,在地面上爬的蚂蚁是二维空间动物,我们站在地面上,身体处于三维空间。那么,我们可以看见蚂蚁全部(这里是假设“蚂蚁”是扁平、没有厚度的),蚂蚁可以看见我们的一部分:扁平的脚印(蚂蚁心目中的“人”)
  
  
  根据常识,我们可以得到两个结论:
  
  
  三维空间的人可以看见二维空间“扁平蚂蚁”的全部,而二维空间的“扁平蚂蚁”只能看见三维空间的人的一部分,即:扁平的脚印;
  
  
  三维空间的人有一部分处于二维空间,即:扁平的脚印。
  
  
  现在发散一下思维,再加上一个维度:
  
  
  (这里只是顺着思路幻想一下,并不是承认某些神秘现象是科学的,但也不否认)
  
  
  四维空间的“人”可以看见三维空间的地球人,而三维空间的地球人只能看见四维空间生物的一小部分。例如某些科幻电影或书籍中透明的“人形”,或者是某些神话传说中的“神明”的形象;
  
  
  四维空间的生物有一部分处于三维空间。例如:前面所说的透明的“人形”、“神明”等等。
 从爱因斯坦到多维空间中生命的探索 多维空间旅行能否成真
 多维空间
  
  继续推而广之:
  
  
  N维空间生物可以看见N-1维空间生物,而N-1维空间生物只能看见N维空间生物的一部分;
  
  
  N维空间的生物有一部分处于N-1维空间,11≥N≥2。
  
  
  (空间最小为一维,最多有十一维,只能存在于大于“普朗克长度”的范围中。即大于10的-33次方厘米。另外还有“普朗克时间”,为10的-43次方秒。小于这两个数值的长度、时间就再也无法分割了。换句话说,这就是长度、时间在单位上的极限值。)
  
  
  三、最后结论
  
  
  按照这个理论,蚂蚁是位于二维空间,地球人处于三维空间,科幻剧《巴比伦5号》中的Vorlon人处于四维空间、而另一部科幻剧《星际之门系列》中的“古人”则完全进入了五维或以上的空间(小于等于十一维)。我们看不见他们,因为如果“古人”处于四维空间,我们至少也能看见部分透明的“人形”。
  
  
  用通俗的话来讲,“古人”升天成仙了,我们则是活生生的人,Vorlon人则是半仙之体。我们肉眼凡胎看不见成仙的“古人”,但能看见半仙之体的Vorlon人的一部分:透明美丽的生物体!
  
  四、人类的进化
  
  
  二维地面上的蚂蚁,如果找到一根直立的棍子,就可以爬进三维空间。
  
  
  三维空间的我们,进入四维空间甚至多维空间的“棍子”是什么呢?换一句话说:我们的“升天成仙”之路在何方?当然现今是无从得知的,还有待人类去寻找。
  
  
  五、总之
  
  
  相邻两维差的是一个参数。如:一维到二维差个长度或是宽度,二维到三维差个高度,三维到四维差个时间,对于二维来说,高度0是可以无限接近但不可达到或超越的,一但超越就进入了三维空间;
  
从爱因斯坦到多维空间中生命的探索 多维空间旅行能否成真
 

多维向量空间示意图

  
  而对于我们现有的三维空间来说,光速是可以无限接近但是不可达到或超越的(爱因斯坦的《广义相对论》给出的结论),所以可以认为只要一但超越了光速就能进入四维空间。
  
  
  相对二维空间来说,进入三维空间后,高度就可以随意改变的。那么也就是说一旦人类进入四维空间,时间也是可以随意改变的了。(时间旅行?)四维到五维差的又是什么呢?显然不是我们这些三维人所能理解的,就如同对于一根线来说,立方体实在是太难以理解了。 

多维空间、时光倒流,这些美好想象能否成真

 

  多维空间,仅在想象中?
  
  
  张玉洁:科幻作品中经常提到的四维空间或更多维的时空,物理学家也在实验上进行探索,虽然没有得到明确的证据,但是也不能排除这种可能性。时间空间的维度是宇宙最基础的性质。
  
  
  比如,球面就是一个二维空间,利用两个坐标就可以描述球面上的位置,类似于地球表面的经纬度。在地球表面上来看,南北极之间的距离大约是2万公里。但是如果有第三个空间维度,比如从球心直接穿过,那么空间就从二维变成三维,描述一个地点就需要三个数据了,这时候地球南北极之间的距离大约是1.3万公里。额外的时间空间维度超出了原有的时空,能提供一个新的角度来考虑问题。
  
  
  由于我们所在的空间是三维的,所以二维可以在纸面上做出来,很直观,三维空间也可以感觉到,但四维空间就很难用几何的方法画出来。
  
  
  周飞亚:那我们来谈谈电影《星际穿越》中的多维空间。人类的救世主,被设定为一种五维空间的生物。五维是什么?相信很多观众都会一头雾水,以科盲自嘲。其实在这个问题上,最优秀的科学家也并不比普通人了解更多。甚至,很多科学家根本不相信多维空间的存在。

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