什么是4D空间?
以不同的维度代表世界会改变我们感知周围一切的方式,包括时间和空间。人们很容易想到两个维度和三个维度之间的差异,但是第四个维度又如何呢?了解科学家和其他研究人员在讨论不同维度时的含义很重要:我们的世界具有三个空间维度:宽度,深度和高度,而第四维度可以是时间。多年来,科学家一直在进行研究,试图弄清什么是第四空间维度,但是由于我们无法观察到第四维度,因此很难找到它的存在证据。
有多少个尺寸?
为了更好地理解第四维的外观,让我们仔细研究一下究竟是什么使三个维度成为三维,然后根据这些思想思考第四维是什么。因此,长度,宽度和高度是被观察世界的三个维度。借助经验数据以及视觉和听觉等感官,我们可以观察到所有三个维度。
您可以沿着锚点确定点在3D空间中的位置和矢量的方向。想到3D空间的最简单方法是将其作为具有三个空间轴的3D立方体,这些空间轴定义立方体的宽度,高度和长度。轴随着时间前后移动,上下移动,左右移动-我们无法直接观察到但可以感知的尺寸。在比较3D和4D时,如果观察到三维空间世界,则三维多维数据集将是Tesseract(Tesseract) -一个可以在三个维度上移动的物体,我们可以感知到,而在第四个维度上可以观察到。
4D物体和阴影
正如Sciencing.com所写,由于三维生物在多维数据集的二维表面上投射了阴影,因此导致研究人员推测三维物体投射了三维阴影。这就是为什么即使不能直接观察到四个维度,也可以在三个空间维度上观察“阴影”的原因。
俄克拉荷马州立大学的数学家亨利·塞格曼(Henry Segerman)创作并描述了他自己的4维雕塑。就像一个三维物体投射出一个二维阴影一样,塞格曼声称他的雕塑是第四维的三维阴影。尽管这些阴影示例未提供观察第四维度的直接方法,但它们是如何思考第四维度的良好指示。
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数学家经常用一只蚂蚁在一张纸上行走的类比来描述与尺寸有关的感知边界。在纸面上行走的蚂蚁只能感知到二维,但这并不意味着就没有三维。它仅表示蚂蚁只能直接看到两个维度,并通过对这两个维度进行推理来推断第三个维度。同样,人们可以反思第四维度的性质,而无需直接感知它。
Tesseract 4D立方体是x,y和z描述的3D世界如何扩展到第四世界的一个示例。数学家,物理学家和其他科学家可以使用包含其他变量(例如w)的四维矢量来表示第四维矢量。第四维中的对象的几何形状更为复杂,因为它包含4维多面体,它们是四维形状。这些对象显示了3D和4D图像之间的差异。
生命存在于第四维度吗?
科学家和其他人想知道几十年来在四个维度上的生物或生命会是什么样。在1940年作家罗伯特·海因莱因(Robert Heinlein)的短篇小说《提姆建造的房子》中,这是关于以Tesseract的形状建造建筑物。作家克里夫·皮克弗(Cliff Pickover)将4D存在设想为“大小不断变化的肉色气球”。这些生物在您看来就像是分散的肉块,就像2D世界只允许您看到3D世界的横截面和残余物一样。”
匹兹堡大学历史与科学哲学系的约翰·诺顿(John Norton)相信,您可以通过问一问如何构成一维,二维和三维物体和现象的问题,将其外推到第四维中来了解第四维的本质。居住在第四维的生物可以具有诺顿所描述的“立体视觉”,以可视化三维图像,而不受三维约束。
但是,没有人能够准确地回答当今是否存在4D存在的问题。我相信,即使4D空间的概念在物理学实验室中也引起了激烈的争论,尽管诸如弦理论和M理论之类的一些理论使用多维的存在来解释我们的宇宙。同样重要的是要注意生物学上的4d生活是不存在的。你怎么看待这件事?返回搜狐,查看更多