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你瞭解維度嗎?從一維到十維,你到腦回路能跟到哪?

自打看了《三體》、《星際穿越》對於空間、黑洞就充滿好奇。 作為一個科幻電影迷, 又豈能不瞭解維度的概念?

準備好打開腦洞, 我們一起來一場從零維空間到十維空間的旅程吧!

零 維

我們先從一個點開始講起。 這個點沒有大小、沒有維度。 它只是被想像出來的、作為標誌一個位置的點, 它什麼也沒有, 空間、時間通通不存在。 這就是零維度。

一維空間

零維已經存在了一個點, 我們再畫一個點, 兩點之間連一條線。 當當當!一維空間就這樣誕生了!我們創造了空間!

一維空間只有長度, 沒有寬度和深度。

二維空間

我們擁有了一條線, 也就是擁有了一維空間。 如何升級到二維呢?很簡單, 再畫一條線, 穿過原先的這條線, 於是就有了二維空間, 二維空間裡的物體有寬度和長度, 但是沒有深度。

在紙上畫一個長方形, 長方形內部就是一個二維空間。

為了方便後面理解更高維度的空間, 我們用兩條相交的線段來表示二維空間。

現在我們來想像一下二維世界裡的生物。 因為二維空間沒有深度(也可以理解成厚度), 只有長度與寬度, 我們就可以將它理解成“紙片人”, 就如同是撲克牌K.Q.J裡的畫像。

因為維度的局限, 二維生物只能看到二維的形狀。 如果讓它去看一個三維的球體, 那麼它只能看到的是這個球體的截面, 也就是一個圓。

三維空間

一維數軸, 二維平面, 三維立體, 這是我們初中學的常識。 而人類是三維生物, 活在四維空間裡。

三維空間有長度、寬度與高度。

假設我們有一張報紙, 上面有一隻螞蟻, 我們姑且把螞蟻君看作是“二維生物”。 我們做二維的紙面上移動, 如果要讓他從紙的一邊爬到另一邊, 則螞蟻君需要走過整個紙張。

但是如果我們把這張紙卷起來呢?成為一個圓柱, 一個三維的物體。 這時螞蟻君只需要走過接縫的位置, 就到達了目的地。 (對了!這就是傳說中的蟲洞)換句話說, 把二維空間彎曲, 就得到了三維空間。

螞蟻從A點消失, B點出現:捲曲產生新的維度!

好了, 下面開始進入燒腦階段。

四維空間

四維比三維多一維, 它就是時間!

想像一下, 左邊有一個1分鐘之前的我,

右邊則是現在我, 將這“兩個我”看成兩個點 , 穿過他們連線, 它就是四維空間裡的線。 於是, 四維空間出現了!

如同上文提到的, 二維生物只能看到三維物體的截面一樣, 我們作為三維生物, 也只能看到四維空間的截面。 所以我們看不到過去, 看不到未來, 只能看到此時此刻的世界 。

然而, 四維生物可以看到未來, 但是無法改變未來。 如同《大話西遊3》, 紫霞通過月光寶盒看到了結局, 但是卻無法改變結局。

也有人形象的比喻:一維空間是植物, 它看不到螞蟻;二維空間是螞蟻, 它看不到人類;三維空間是人類, 人看不到鬼;四維空間是鬼, 鬼能看到人, 但無法變回人去改變過去和未來。

五維空間

首先我們要明確一點,

低維度生物不能意識到高維度空間發生的事情。 我們從出生到現在, 都感覺自己在同一個空間裡。 我們常說“隨著時間的推移”, 其實就是沿著時間線向前, 這條時間線就是四維空間裡的那條線, 換句話說, 三維的我們沿著四維空間裡的時間線向前走。

假如我們是四維空間生物, 我們就可以看到過去、現在、將來各個時段的我們自己。 但是, 時間線只有一條。 現在, 在四維這條時間線的基礎上, 我再加一條時間線和這條時間線交叉, 五維空間就出現了!

比如說:你從出生, 然後讀初中, 到大學畢業參加工作, 現在是一名經理, 那麼四維空間裡你只能看到出生到成為經理的這條時間線上的你。

但是, 假設你初中畢業去學烹飪,

現在是一名廚師。 那麼這就是另一條時間線上的你。

在五維空間中, 你可以看到成為經理的你, 也可以看到成為廚師的你。 也就是說, 五維空間, 你可以看到你不同選擇下, 未來的不同分支。

五維生物看到的是四維空間上發生的所有事情, 看到了一個人的所有選擇、以及這些所帶來的所有結果。 所以可以沿著四維移動, 改變四維的選擇, 讓它向著想要的結果行進。 但必須得等待這個行進的過程, 無法直接到達結果。

六維空間

如果說四維空間是三維加時間, 現在四到六維度裡, 多出來的維度就是一到三維的時間;四維裡時間是一維的;五維裡時間是二維的;六維裡時間是三維的。

還是拿“經理的你”和“廚師的你”舉例子:廚師的你感覺日子很艱辛, 每天油煙嗆人,你想成為經理,安安靜靜在辦公室裡坐著。怎麼辦?

在五維空間中,你可以穿越到你初中畢業的時候,告訴以前的你,一定要繼續讀書,上高中,考大學,做白領。不過這很費力,而且風險很大,初中畢業的你需要作出不同的選擇,每一種選擇都會產生一個新的時間線,一個不同版本的未來。

還記得二維空間中螞蟻君和報紙麼?彎曲一個空間產生一個新的維度。現在,我們直接把五維空間彎曲,產生六維空間。

在五維空間任何一個改變都可能帶來無數新的結果,你無法確保你回到過去所做的改變能夠朝著你的理想的結果前進,因為五維空間的改變需要時間的等待。但是在六維空間,你不用等待時間流逝,你可以直接到達結果。

你回到“初中到你”,直接選擇“經理的你”這條時間線,然後成為“經理的你”。

七維空間

還是那個例子,前面提到兩個時間線:經理與廚師。初中畢業的你,不可能只有這兩種選擇,而是近乎無限。怎麼解釋,你的每一個決定都在塑造出一個特有的你。你可以成為任何一種你。概括地說,初中畢業的你是一個起點,所有的時間線都從這個點向外輻射,數量是無窮大,那麼最後,七維空間裡的一個點,裡面包含著“初中畢業的你”開始的無限種可能。

那如果你小學畢業的時候就作出不同的選擇呢?每一個選擇又會塑造一個不同的你;那麼以“小學畢業的你”為開端,就會產生另一個包含著無限時間線的點。將這兩點連成一條線,就是七維空間。

八維空間

還記得文章開始時提到的一維的線麼?我們把另外一條線穿過它,就變成了二維空間。同樣的道理,我們來給七維空間升級。

還是那個“你”。我們又找到了兩個點,一個是由“大學畢業的你”為開端產生的七維無限點,另一個是由“50歲的你”為開端產生的無限點。將這兩點連線,與上文中那條連接“初中畢業的你無限點和“小學畢業的你”無限點的這條線相交。我們就得到了八維空間!

九維空間

講到這裡,你其實可以想像出九維空間是什麼樣了。我們把八維空間理解成那張報紙,平平的。這時螞蟻君又出現了,不過它已經進化成八維空間生物了,給它一樣的任務,要他橫跨整個報紙去目的地,怎麼辦?將報紙再一次卷起來,蟲洞又出現了。螞蟻君順利穿過蟲洞出現在目的地。也就是說,將八維空間繼續捲曲,我們就得到了九維空間!

十維空間

回顧上文,從零維到四維,我們經歷了點、線、面、體這個升級流程。然後四維空間又可以看做一點,充滿著三維空間中所有可能性的連線,這個連線就是時間。

從四維到八維,我們又經歷了點、線、面、體的升級流程。八維的點,充滿著七維空間中所有可能性的連線。

八維空間繼續升級。還是那個“你”,以八維空間的點為起始,我們必須想出所有的可能,每一種可能都與八維的這個點相連,最後,我們得到十維空間裡的一個點,充滿著九維空間中所有可能性的連線。

還能再升級麼?不能了,在十維空間中,我們找不到任何一個空間可以在劃出一個點,因為,十維空間就是一個點!

它包含著所有的宇宙、所有的可能性、所有的時間線、所有的所有...........

從零維到十維,我們經歷了這麼多,最後,它還是一個點......

每天油煙嗆人,你想成為經理,安安靜靜在辦公室裡坐著。怎麼辦?

在五維空間中,你可以穿越到你初中畢業的時候,告訴以前的你,一定要繼續讀書,上高中,考大學,做白領。不過這很費力,而且風險很大,初中畢業的你需要作出不同的選擇,每一種選擇都會產生一個新的時間線,一個不同版本的未來。

還記得二維空間中螞蟻君和報紙麼?彎曲一個空間產生一個新的維度。現在,我們直接把五維空間彎曲,產生六維空間。

在五維空間任何一個改變都可能帶來無數新的結果,你無法確保你回到過去所做的改變能夠朝著你的理想的結果前進,因為五維空間的改變需要時間的等待。但是在六維空間,你不用等待時間流逝,你可以直接到達結果。

你回到“初中到你”,直接選擇“經理的你”這條時間線,然後成為“經理的你”。

七維空間

還是那個例子,前面提到兩個時間線:經理與廚師。初中畢業的你,不可能只有這兩種選擇,而是近乎無限。怎麼解釋,你的每一個決定都在塑造出一個特有的你。你可以成為任何一種你。概括地說,初中畢業的你是一個起點,所有的時間線都從這個點向外輻射,數量是無窮大,那麼最後,七維空間裡的一個點,裡面包含著“初中畢業的你”開始的無限種可能。

那如果你小學畢業的時候就作出不同的選擇呢?每一個選擇又會塑造一個不同的你;那麼以“小學畢業的你”為開端,就會產生另一個包含著無限時間線的點。將這兩點連成一條線,就是七維空間。

八維空間

還記得文章開始時提到的一維的線麼?我們把另外一條線穿過它,就變成了二維空間。同樣的道理,我們來給七維空間升級。

還是那個“你”。我們又找到了兩個點,一個是由“大學畢業的你”為開端產生的七維無限點,另一個是由“50歲的你”為開端產生的無限點。將這兩點連線,與上文中那條連接“初中畢業的你無限點和“小學畢業的你”無限點的這條線相交。我們就得到了八維空間!

九維空間

講到這裡,你其實可以想像出九維空間是什麼樣了。我們把八維空間理解成那張報紙,平平的。這時螞蟻君又出現了,不過它已經進化成八維空間生物了,給它一樣的任務,要他橫跨整個報紙去目的地,怎麼辦?將報紙再一次卷起來,蟲洞又出現了。螞蟻君順利穿過蟲洞出現在目的地。也就是說,將八維空間繼續捲曲,我們就得到了九維空間!

十維空間

回顧上文,從零維到四維,我們經歷了點、線、面、體這個升級流程。然後四維空間又可以看做一點,充滿著三維空間中所有可能性的連線,這個連線就是時間。

從四維到八維,我們又經歷了點、線、面、體的升級流程。八維的點,充滿著七維空間中所有可能性的連線。

八維空間繼續升級。還是那個“你”,以八維空間的點為起始,我們必須想出所有的可能,每一種可能都與八維的這個點相連,最後,我們得到十維空間裡的一個點,充滿著九維空間中所有可能性的連線。

還能再升級麼?不能了,在十維空間中,我們找不到任何一個空間可以在劃出一個點,因為,十維空間就是一個點!

它包含著所有的宇宙、所有的可能性、所有的時間線、所有的所有...........

從零維到十維,我們經歷了這麼多,最後,它還是一個點......

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