“麗莎柯蘭道爾教授認為,我們人類是生活在四維空間里的三維生物……”
看到張赫很認真地在聽,蕾切爾忍不住有些好奇這個神秘的男人為何會對多維空間理論感興趣。
“……雖然人類是三維生物,但人類用眼睛看到的還是二維面,三維圖像是由我們的大腦整合完成的……”
要理解高維,必須從低維開始。
二維生物就像一個平面人,它們連自己的平面形象都無法看到。在平面人的眼里,只有長短不同、顏色各異的線段。他們感覺到的世界,就是一根根線段組成的。腦袋是線段,身子是線段,四肢也是線段,周圍的一切都是線段。
可是,他們也是有形狀、有面積的。平面人自己因為只能在一個平面內活動,他們無法跳出來,他們看到的情況,類似我們沿著一張紙人的側面去看一樣。因此,平面人要想看清一個物體的各個角落,需要前后圍繞物體轉一圈才可以。
而我們人類這種三維生物,并不比平面人高級多少。我們眼里看到的世界,與照相機拍的照片差不多,就是一個個形狀不同的面。雖然我們和周圍的環境都是立體的,但我們能看到的,只是面對我們的那個“面”。
例如面對我們的人,我們只能看到臉,但看不到后腦勺是否還有個馬尾辮。同樣的道理,一座房子、一座山,都是前面把后面擋住了,我們看不到后面的形狀。因此,我們要想看到一個物體什么樣,必須上下、前后、左右轉圈看,才能對物體是什么立體形狀有一個整體概念。
但是這個整體的形狀,是我們大腦通過視覺神經傳遞信息后,生成的一幅空間抽象圖,換句話說,是我們想象出來的,不是我們眼睛看到的,我們的眼睛看到的,只有面,只是一種二維模式。
二維平面人要想一眼看到自己前后左右的的平面形象,只有跳出平面,變成像我們這樣的三維立體人。以此類推,我們三維人要想一眼看到自己的立體形象,還有房子、大山后面的東西,只有跳出三維立體,變成四維超立體人才行。
可以說成為四維超立體人的條件之一,就是能夠一眼看透三維立體。
平面幾何知識告訴我們:在一個平面內,兩條不平行的直線肯定要相交。但是在我們日常生活的三維空間中,兩條不平行的直線不相交的現象太常見了。
例如兩條高壓線,一條南北,一條東西,要想讓它們不相交很容易,只要電線桿高度不同就可以。也就是說,一條直線從另一條直線的上方或下方經過,就肯定不相交。
同樣立體幾何定律告訴我們:兩個不平行的平面,這里指數學上的平面,面積無限大,只要不重合,就肯定相交。
但是四維生物肯定會說:錯了,應該是在三維空間里,兩個不平行的平面,只要不重合,就肯定相交。而在四維空間里,兩個不平行的平面,可以不重合,也可以不相交。
那么平面人如何變成立體人呢?平面人不知道,但這個秘密我們三維立體人知道。跟3D打印差不多,3D打印就是把平面的照片變成三維立體的過程。在這個過程中,一個面、一個面地累積疊加起來,就形成了另一個維度,高度。
例如要用塑膠打印一個人體的模型,就把人體看成是由一個個切面組成的,這一個個切面中,相鄰的切面往往相似,但不盡相同。每個切面都可以看成一個有一定厚度的平面人。立體的人體模型,相當于把一個個形象不太一樣的平面人疊起來組成的。
同樣四維人在進行四維打印時,也是由一個個三維切體按照某種方式累積疊加起來,形成了另一個維度,從而形成了四維人,相鄰的三維切體也是相似卻不盡相同。
我們可以輕松地看穿二維生物,同樣四維生物也能輕松地看穿我們。
四維生物可以輕易地看穿我們的結構,包括前后左右,里里外外。它們還可以輕松地穿過我們,我們則毫無察覺,因為它們除了長、寬、高還有深度這一維度。
這里的深度,指的是從宏觀到微觀的一種深度,遠遠超出我們理解能力的微觀深度。若是用數學來表達,大約是10的負33次方厘米的普朗克長度范圍。
在四維空間里,當兩個平面不平行的時候,如果兩個平面是由不同微觀的粒子組成的話,這兩個平面看似相交,其實并沒有碰到一起,它們會像風吹紗窗一樣穿過去。
如果明白了深度的概念,你就會明白這種現象其實很正常。舉例來說,中微子組成的平面,就不會與分子組成的平面相交,因為它們在微觀層面的深度不同。
在四維之上,更高維度的生物甚至可以看到時間這一軸。各個維度世界之間,各維度生物之間,跨度難以想象的大。
我們還沒有真正地發現二維生物,主要是因為我們還沒有能力發現二維空間,即使我們發現了,也不能輕易地進入其中。同樣四維生物也不能任意進入我們的世界。
與蕾切爾分開后,張赫的腦海中一直在思索她講述的關于多維空間的內容,其中一句話讓他印象深刻。
成為四維超立體人的條件之一,就是能夠一眼看透三維立體。
由此他想到了光頭大漢。
除此之外,還有關于深度維度的理論也讓他為之思索良久。
由此他想到了不規則鮮紅色粒子流和其他人體內的碎光。
10的負33次方厘米的普朗克長度范圍?怪不得別人都看不到,現有的儀器也檢測不到。
可自己為什么能看到?自己又不是四維生物!
張赫忽然有一種沖動,若是能和光頭大漢深入地談一談就好了,他一定能幫自己解答許多問題。
這次的談話對張赫來說收獲匪淺,但對蕾切爾來說卻有些郁悶,因為她最終也沒能知道那個救了她們的神秘男人是什么人,叫什么名字,甚至她連那人的長相都沒有完全看清楚。
他們的談話一結束,張赫便告辭離開了,對蕾切爾追問他的身份從始至終都避而不談,表現的相當沒有禮貌。但是他顯然并不在意蕾切爾刻意表現出的不滿,連一句解釋都欠奉。