如何理解多维空间(如何理解多维度空间)

很多科幻小说、科幻电影都有提到各种各样的多维空间,神乎其神,但是基本上都是无稽之谈,跟科学理论没有什么关系。

从科学的角度,所谓多维空间应该分为数学概念和物理概念两种。

对于数学概念,多维空间一点都不复杂,数学概念上的维度,简单来说就是,一个空间中的元素可以维持不相关性的最大个数,比如平面就是二维,就是说二维平面中的三个元素(比如向量)必然相关,这就是高中里面平面向量基本定理叙述的内容。到了大一,学习线性代数,向量空间,或者大家更加熟悉的欧氏空间,就是n维的(n是任意正整数),多维空间根本不是什么稀奇的事情。在数学领域,更加复杂的空间维度,比比皆是,比如可以有分数维空间,实数维空间,甚至无限维空间等等。当然,数学本就是抽象科学,数学上的空间维度当然也是抽象概念,讨论它的现实模型,对于数学来说,一点意义也没有。

对于物理概念,多维空间就复杂许多,但是到目前为止的所有物理理论,实际上只有试图统一广义相对论和量子理论的超弦理论,才涉及到多维空间的概念。其它理论,包括相对论体系的狭义和广义相对论、引力场论、黑洞理论等,或者量子理论体系的量子力学、量子电动力学、量子场论、量子色动力学等,其涉及的空间都是我们熟悉的四维空间(三个空间维加一个时间维),根本没有什么多维空间一说。到了弦理论,为了克服把引力引入量子理论体系带来的所谓无穷大问题,弦理论家们设想了增加空间维度的方法。具体来讲,就是在三维空间(理论家们称作“伸展的维度”)中的每个点上,增加卷缩的充分小(普朗克尺度意义下的小)的新的维度,比如五维空间就是增加一个圆圈维(一维几何),六维空间增加一个球面维(二维几何),现在为了克服理论难点的需要,已经增加到十维空间,三个伸展的空间维,一个时间维,再加上六个卷缩的维,这六个卷缩的维的几何拓扑,就是著名的卡拉比–丘成桐空间,到了M理论又多了一维,变成十一维空间。那么那些增加的维度为什么人们观察不到呢,弦理论家们的解释是因为它们卷缩的足够小,小于普朗克尺度(普朗克尺度被认为是人类可以观测到的最小尺度),因此无法观察,也感觉不出来,只能通过抽象理论去理解,至少目前无法通过实验来观测。

由此可知,除了数学和物理学里面有一个抽象的多维空间概念之外,对于任何学科,任何实验和观测,空间都是三维加一维的时空,并没有什么所谓的真正的多维空间或者宇宙。既是考虑十维空间的超弦理论,也只是认为,我们熟悉的没有大小、没有体积的空间的基本元素—点,在他们的理论里面是有大小,有体积的,有拓扑几何结构的,可能是个圆,也可能是个球面,是个甜甜圈,甚至是复杂的卡拉比–丘成桐拓扑几何体。这就是所谓多维空间的科学意义和解释,如此而已。

多维空间,我也很喜欢看,头条上有不少这方面的视频。我感觉要想理解多维空间,还是要去看视频,效果会更好。有些人解释得很好。。我曾经看过一个,然后,理解到了6维空间。更多的就有点摸不到头脑了。

四维空间的生命(人)。可以看到三维空间内的人的全部人生运动轨迹。了解三维空间内的一切过去,现在,未来。但是,不能改变。

五维空间的生命(人),不但可以了解三维空间的人的时间轨迹。还可以对三维空间的人的未来,进行改变。比如本来你要去上海的,它可以改变你去北京。

如何理解多维空间(如何理解多维度空间)图1

更上方的,就有点说不清了。。最高到11维。

其它维不好说,但是,我想最高维度的空间里,应该是类似于元始天尊,太上老君这样的顶级人物了。

如果你是一个程序员。你开发了一款游戏。那么,你就是这个游戏世界里的鸿钓老祖了。你想谁在这里出生,谁就在这里出生。然后,你反悔了,你又让他在另一个地方出生,也可以。你可以让一个人是好人,也可以让一个是坏人。总之,你主宰里面世界的一切。呵呵,,好像物理学又跑到神学里去了。。我们对宇宙的事,认识终究是非常有限的。。

我们有自身的局限性,所以,要完全看懂多维空间还是比较难的。

本文来自投稿,作者:时遇,不代表食养源立场,如若转载,请注明出处:https://www.xiayuan17.com.cn/ysys/74033.html

(0)
上一篇 2023-05-20 11:43
下一篇 2023-05-20 11:46

相关推荐

发表回复

登录后才能评论