首页
/
每日頭條
/
生活
/
高維空間和低維空間有交集嗎
高維空間和低維空間有交集嗎
更新时间:2026-06-14 12:34:52

科幻電影《三體》的爆火向大家普及了“維度”概念,大家看到了“維度武器”的厲害。你能想象出四維空間嗎?很難,因為我們的體驗來自三維空間。

高維空間和低維空間有交集嗎(你知道什麼是高維空間嗎)1

作為三維空間中的生物,能否認知超出我們所在空間維度的四維空間呢?讓我對高維空間做一合理推測:

首先要搞清四維時空和四維空間的區别,這是兩個完全不同的概念。

四維時空是愛因斯坦在《廣義相對論》和《狹義相對論》中就提出的。四維時空就是三維空間上加一條時間軸,時空不可分割,而且與物質的運動有關。

高維空間和低維空間有交集嗎(你知道什麼是高維空間嗎)2

在這個四維空間内時間沒有負軸,時光不能倒流。

四維空間指的是“歐幾裡得四維空間”,它是一個數學概念,可以拓展到n維;四維空間的第四維指與x,y,z同一性質的空間維度。

我們想象一下四維空間,看有什麼樣的物理意義:

零維是點,一維是線,二維是面,三維是體,那四維呢?

高維空間和低維空間有交集嗎(你知道什麼是高維空間嗎)3

很多點組成一維的線,很多線組成二維的面,很多面組成三維的體,是否可以推理,很多體組成四維空間呢?

高維空間和低維空間有交集嗎(你知道什麼是高維空間嗎)4

1909年,《科學美國人》舉辦的一場名為“給四維做出正确且通俗的解釋”大賽,一個叫辛頓的做出了“超立方體”,可以理解為四維物體在三維空間的一個投影,辛頓被世界公認為讓四維物體可視化的第一人。

高維空間和低維空間有交集嗎(你知道什麼是高維空間嗎)5

再舉個例子,一條紙帶旋轉一周對接就得到一個莫比烏斯環,維度上升了一維;那你想象一下把一個正方體旋轉再對接是什麼樣的?想象不出來吧,隻能窺豹一斑。就如同克萊因瓶,理論上可以說清,但永遠也做不出。(注:市面上賣的不是真正的克萊因瓶噢)

高維空間和低維空間有交集嗎(你知道什麼是高維空間嗎)6

​科幻電影《三體》中提到的“降維打擊”,是指将三維空間降為二維空間,緻使三維空間的生物在低維度空間無法生存。

不過一些前沿物理理論是這樣解釋高維空間的:

“超弦理論”的空間維數是9維,如果加上時間的維數,時空就是10維的。不過,多出來的6個維度太小了,通常圈曲在十分微小的尺度下,不被人類感知,所以,人類能夠感受到的空間是3維的,加上時間,人類以為自己生活在“四維時空”中。

回到我們所在的“三維空間 一維時間”時空,廣義相對論指出有質量的物體會造成時空彎曲,質量越大、時空彎曲得越厲害。這早在1919年就得到了證實,觀測日食時發現太陽的質量使光線彎曲。

高維空間和低維空間有交集嗎(你知道什麼是高維空間嗎)7

​時空的本質到底是什麼?人類還在不斷地探索中……

所配圖片來自網絡,若侵權請聯系删除

,
Comments
Welcome to tft每日頭條 comments! Please keep conversations courteous and on-topic. To fosterproductive and respectful conversations, you may see comments from our Community Managers.
Sign up to post
Sort by
Show More Comments
推荐阅读
科目二s彎技巧看點位置有哪些?
科目二s彎技巧看點位置有哪些?
保持全程一擋行駛,打方向不可過急;進入彎道後盡量走大圈,駛向右彎道時,右輪緊貼着右邊路邊緣線;處于彎道時,通過轉向盤讓汽車内側車蓋頭上的小後視鏡始終處于外側白線邊緣;根據路彎的特點和後輪半徑及時調整方向。曲線行駛的訓練目的是培養機動車駕駛人轉向的運用及對車輪軌迹運行的掌握技能。了解曲線行駛的路線圖是...
2026-06-14
實用家居清潔技巧:蘸牛奶擦木制家具
實用家居清潔技巧:蘸牛奶擦木制家具
實用家居清潔技巧:蘸牛奶擦木制家具實用家居清潔技巧1、用鹽去地毯上的湯汁有小孩的家庭,地毯上常常滴有湯汁,千萬不能用濕布去擦。應先後用潔淨的幹布或手巾吸幹水分,然後在污漬處撒些食鹽,待鹽面滲入吸收後,用吸塵器将鹽吸走,再用刷子整平地毯即可。2、蘸牛奶擦木制家具取一塊幹淨的抹布在過期不能飲用的牛奶裡浸...
2026-06-14
二月二的風俗有哪些?
二月二的風俗有哪些?
南方部分地區有祭社習俗,即慶祝土地公生日;北方則有吃豬頭肉、理發(剪“龍頭”)的習俗。根據民間傳說,此為主管雲雨的龍王擡頭之日,意味着在此之後雨水會漸多;民間亦有“二月二,龍擡頭”的諺語,表示春季來臨,萬物複蘇,蟄龍開始活動,預示一年的農事活動即将開始。龍擡頭(農曆二月二),又稱“春耕節”“農事節”...
2026-06-14
三伏天用什麼排濕氣寒氣最好?
三伏天用什麼排濕氣寒氣最好?
01伏天去濕氣寒氣的辦法:1、少吃甜、膩的食物。如果你身體有濕氣少吃甜膩食物,因為甜膩容易轉化為濕氣。2、别吃生冷食物。3、别喝酒。4、可以多吃姜去寒濕。5、可以多吃綠豆、西瓜、扁豆來去濕寒氣。三伏天是一年中最熱的時候,這段時間也是冬病夏治的好時候,非常适合排除體内的寒濕,伏天去濕氣寒氣的辦法:1、...
2026-06-14
漲潮退潮時間是怎樣的?
漲潮退潮時間是怎樣的?
如果是規則的半日潮,漲潮、落潮的時間是每12個小時為一個周期潮水進行漲退。可運用公式:最高潮時間=農曆*0.8,算出最高潮時間,再用公式:最低潮時間=最高潮時間+/-6,比如農曆十五或三十,漲潮時間就是12點和零點,落潮時間就是早晚的6點。由于海水的漲潮退潮是受到月球引力影響而産生的一種地理現象,因...
2026-06-14
Copyright 2023-2026 - www.tftnews.com All Rights Reserved