人真的可以进入四维空间吗 四维空间有人进去过吗( 二 )




人真的可以进入四维空间吗 四维空间有人进去过吗

文章插图


什么是四维空间? 四维空间是一个时空概念 , 它在三维的基础上增加了“时间”维度 。四维空间也叫欧几里得四维空间 , 是一种特殊的线性空间 。它属于数学概念 , 可以包含三维空间中的所有维度 , 甚至可以拓展到N个维度 。
爱因斯坦在广义相对论和狭义相对论中提到过一个“四维时空” , 他说宇宙是由三维空间和一维时间组成的‘四维时空’” , 但这里的“四维时空”和我们所说的四维空间不是一个概念 , 二者之间也没有因果关系 。这两种概念中的模型完全是两个完全不同的结构体 。
四维空间具有正交性 。在三维空间里 , 上下、左右和南北三对方向两两正交 , 也就是说 , 这三对方向中 , 每一对之间都成直角关系 。






如果想在二维空间画出一个三维图形 , 除了X和Y轴以外 , 还要增加Z轴来体现三维图形的纵深感 , 也就是立体感 。在计算机绘制的图形中 , 会使用深度缓冲来描绘Z轴 。
而四维空间则需要四个向量才能抵达其中的一个点 。所以四维空间被大家普遍认为是三维空间的堆积 。
想要从三维空间进入四维空间 , 必须要找到一个新的运动方向 , 这个方向不是三维中的X、Y、Z , 不是我们常说的上下、左右和前后 , 而是一种突破三维空间的方向概念 。


【人真的可以进入四维空间吗 四维空间有人进去过吗】
人真的可以进入四维空间吗 四维空间有人进去过吗

文章插图


人们认为四维空间具有中心对称性 , 但这一概念只是人们根据二维到三维的转换得到的推理 , 并且在现阶段还无法被证实 。
一个二维图形进入三维空间 , 就可以在立体空间里翻转实现对称 。因此我们推测 , 如果一个三维的物品进入四维空间 , 是不是也可以通过某种方式实现轴对称 。
由于四维空间的想法实在太过先进 , 很多人都对这个理念嗤之以鼻 , 直到德国数学家乔治·伯恩哈德·黎曼用数学公式证明了它确确实实存在 , 这才让大家开始认可和探索这一新的领域 。




乔治·伯恩哈德·黎曼 1826年9月 , 黎曼出生于德国一个名叫布雷瑟伦茨的小镇 , 他的父亲是当地有名的牧师 , 在其他5个兄弟姐妹中 , 他排行第二 。虽然他从小就是一个不善于表达、内向的人 , 但他在独处的时间里都在不断学习 。
原本在父亲的影响下 , 黎曼到哥廷根大学学习哲学和神学 , 也许顺着这个专业毕业以后 , 他也会像父亲一样成为牧师 。
但是在上学的时候 , 他旁听了一些数学讲座 , 于是跟父亲商量改学数学 。于是在1847年 , 黎曼转学去了柏林大学 , 连续两年攻读数学专业 , 然后在1851年重返哥廷根大学并获得了博士学位 。


人真的可以进入四维空间吗 四维空间有人进去过吗

文章插图


1854年 , 他第一次公开演讲 , 阐述自己在数学领域研究到的成果 , 演讲的内容是《论作为几何学基础的假设》 。
他认为 , 曲面不仅仅是一个二维图形 , 更应该是一个单独的几何实体 , 自此开创了黎曼几何 。也正是他的数学方面的研究 , 为爱因斯坦的广义相对论提供了数学方面的支持 。