從零維到十維空間 立體畫(huà)詳解維度空間:在科幻大片中,我們常會(huì)聽(tīng)到四維、五維……十維空間的說(shuō)法,那么,它們到底是什么樣的?讓我們打開(kāi)腦洞,一起踏上從零維到十維的空間之旅吧!
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零維:一個(gè)想象中的點(diǎn)
讓我們從一個(gè)點(diǎn)開(kāi)始,它沒(méi)有大小、沒(méi)有維度,只是一個(gè)被想象出來(lái)、標(biāo)志位置的點(diǎn)。它什么也沒(méi)有,空間、時(shí)間通通不存在,這就是零維度。
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一維空間:孤單的長(zhǎng)度
在零維的基礎(chǔ)上,已經(jīng)存在了一個(gè)點(diǎn),我們?cè)佼?huà)一個(gè)點(diǎn)。兩點(diǎn)之間連一條線。噔噔噔,一維空間誕生了!
不過(guò),一維空間只有長(zhǎng)度,沒(méi)有寬度和深度。
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二維空間:長(zhǎng)度+寬度
那么,如何從一維空間升級(jí)到二維?很簡(jiǎn)單,再畫(huà)一條線,穿過(guò)原先的這條線,就有了二維空間。二維空間里的物體有寬度和長(zhǎng)度,但沒(méi)有深度。比如,在紙上畫(huà)一個(gè)長(zhǎng)方形,長(zhǎng)方形內(nèi)部就是一個(gè)二維空間。
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因?yàn)槎S空間只有長(zhǎng)度與寬度,我們就可以將二維世界里的生物理解成“紙片人”,因?yàn)榫S度的局限,這個(gè)可憐的二維生物只能看到二維的形狀。如果讓它去看一個(gè)三維的球體,那么他只能看到這個(gè)球體的截面,也就是一個(gè)二維空間的圓。
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三維空間:長(zhǎng)+寬+高
三維空間大家都很熟悉,我們無(wú)時(shí)無(wú)刻不生活在三維空間中。三維空間有長(zhǎng)度、寬度與高度。
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但是,我要用另一種思維來(lái)表達(dá)三維空間。假設(shè)有一張報(bào)紙,上面有一只螞蟻。我們姑且把螞蟻君看作是“二維生物”,它在二維的紙面上移動(dòng)。如果它要從紙的一邊爬到另一邊,則它需要走過(guò)整個(gè)紙張。如果我們把這張紙卷起來(lái),成為圓柱——一個(gè)三維空間里的物體。這時(shí),螞蟻君只需要走過(guò)接縫,就到達(dá)了目的地。換句話說(shuō),把二維空間彎曲,就得到了三維空間。
在這個(gè)圖示上,螞蟻從A點(diǎn)消失,B點(diǎn)出現(xiàn)——卷曲產(chǎn)生了新的維度!
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四維空間:長(zhǎng)寬高+時(shí)間線
四維空間比三維多一維,它是什么?是時(shí)間!想象一下,左邊有一個(gè)1分鐘之前的我,右邊是現(xiàn)在的我,將這“兩個(gè)我”連成線,它就是四維空間里的線。太棒了,四維空間出現(xiàn)了!
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那么,在現(xiàn)實(shí)中我們可以看到過(guò)去的我和未來(lái)的我么?不能!因?yàn)槲覀兪侨S生物,只能看到四維空間的截面——也就是此時(shí)此刻的世界。
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五維空間:四維空間+時(shí)間線
我們從出生到現(xiàn)在,都感覺(jué)自己在同一個(gè)空間里。我們常說(shuō)“隨著時(shí)間的推移”,其實(shí)就是沿著時(shí)間線向前,這條時(shí)間線就是四維空間里的那條線,換句話說(shuō),三維的我們沿著四維空間里的時(shí)間線向前走。
如果在此基礎(chǔ)上,再加一條時(shí)間線和這條時(shí)間線交叉,五維空間就出現(xiàn)了!
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舉個(gè)例子,比如,你大學(xué)畢業(yè)后,工作了5年,現(xiàn)在是一名經(jīng)理,那么四維空間里的你,只能看到大學(xué)畢業(yè)的你以及成為白領(lǐng)的這條時(shí)間線上的你。如果當(dāng)初你初中畢業(yè)就去學(xué)烹飪,現(xiàn)在是一名廚師。那么這就是另一條時(shí)間線上的你。
在五維空間中,你可以看到成為經(jīng)理的你,也可以看到成為廚師的你。總結(jié)的說(shuō),五維空間,你可以看到你未來(lái)的不同分支。
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六維空間:將五維空間彎曲
那么,如果現(xiàn)在的你想拜訪一下過(guò)去的你,怎么辦?我們可以將四維空間中任意一條時(shí)間線彎曲,這樣你就可以跳回以前。換句話說(shuō),五維空間中,你可以“穿越”回到一條時(shí)間線上的過(guò)去——太好了,穿越終于不是夢(mèng)!
還是拿“經(jīng)理的你”和“廚師的你”舉例,廚師的你感覺(jué)日子很艱辛,每天油煙嗆人,你想成為經(jīng)理,安安靜靜在辦公室里坐著。怎么辦?
五維空間中,你可以穿越到你初中畢業(yè)時(shí),告訴以前的你,一定要繼續(xù)讀書(shū),上高中,考大學(xué),做白領(lǐng)。不過(guò)這樣做風(fēng)險(xiǎn)很大,初中畢業(yè)的你需要作出不同的選擇,每一種選擇都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的時(shí)間線,一個(gè)不同版本的未來(lái)。
還記得二維空間中螞蟻君和報(bào)紙么?彎曲空間產(chǎn)生了新的維度。對(duì)了!我們把五維空間彎曲,產(chǎn)生了六維空間。這樣,你就可以穿越到“經(jīng)理的你”這條時(shí)間線,看到另一個(gè)版本的你。
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七維空間:兩個(gè)六維無(wú)限點(diǎn)連接
那么,七維空間呢?
還是那個(gè)例子,前面提到兩個(gè)時(shí)間線:經(jīng)理與廚師。初中畢業(yè)的你,不可能只有這兩種選擇,而是近乎無(wú)限——你的每一個(gè)決定,都在塑造出一個(gè)特有的你。概括地說(shuō),初中畢業(yè)的你是一個(gè)起點(diǎn),所有的時(shí)間線,都從這個(gè)點(diǎn)向外輻射,數(shù)量是無(wú)窮大,那么最后,七維空間里的一個(gè)點(diǎn),里面包含著“初中畢業(yè)的你”開(kāi)始的無(wú)限種可能。
很費(fèi)力,而且風(fēng)險(xiǎn)很大,初中畢業(yè)的你需要作出不同的選擇,每一種選擇都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的時(shí)間線,一個(gè)不同版本的未來(lái)。
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那么,怎么畫(huà)出七維空間里的一條線?我們需要另一個(gè)點(diǎn),但是這個(gè)點(diǎn)已經(jīng)包含了無(wú)限,如何再去找另外一個(gè)點(diǎn)?那就是另一種開(kāi)端。
聽(tīng)不懂?沒(méi)關(guān)系,我們舉例子,你會(huì)懂的。前文中我們提到由“初中畢業(yè)的你”為開(kāi)端而產(chǎn)生的七維無(wú)限點(diǎn);如果你小學(xué)畢業(yè)的時(shí)候就作出不同的選擇呢?每一個(gè)選擇又會(huì)塑造一個(gè)不同的你;那么以“小學(xué)畢業(yè)的你”為開(kāi)端,就會(huì)產(chǎn)生另一個(gè)包含著無(wú)限時(shí)間線的點(diǎn)。將這兩點(diǎn)連成一條線,就是七維空間的線。
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八維空間:兩個(gè)七維時(shí)間線交叉
而在,我們來(lái)給七維空間升級(jí)。例子呢,還是那個(gè)“你”。我們又找到了兩個(gè)點(diǎn),一個(gè)是由“大學(xué)畢業(yè)的你”為開(kāi)端產(chǎn)生的七維無(wú)限點(diǎn),另一個(gè)是由“50歲的你”為開(kāi)端產(chǎn)生的無(wú)限點(diǎn)。將這兩點(diǎn)連線,與上文中那條連接“初中畢業(yè)的你”無(wú)限點(diǎn)“小學(xué)畢業(yè)的你”無(wú)限點(diǎn)的這條線相交。我們就得到了八維空間!
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九維空間:將八維空間卷曲
好了,講到這里,你其實(shí)可以想象出九維空間是什么樣了。我們把八維空間理解成一張報(bào)紙,平平的。這時(shí)螞蟻君又出現(xiàn)了,不過(guò)它已經(jīng)進(jìn)化成八維空間生物了,給它一樣的任務(wù),要他橫跨整個(gè)報(bào)紙去目的地,怎么辦?將報(bào)紙?jiān)僖淮尉砥饋?lái),蟲(chóng)洞出現(xiàn)了。螞蟻君順利穿過(guò)蟲(chóng)洞出現(xiàn)在目的地。也就是說(shuō),將八維空間繼續(xù)卷曲,我們就得到了九維空間!
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十維空間:一個(gè)包含一切的點(diǎn)
從零維到四維,我們經(jīng)歷了點(diǎn)、線、面、體這個(gè)升級(jí)流程。然后四維空間又可以看做一點(diǎn),充滿(mǎn)著三維空間中所有可能性的連線,這個(gè)連線就是時(shí)間。
從四維到八維,我們又經(jīng)歷了點(diǎn)、線、面、體的升級(jí)流程。八維的點(diǎn),充滿(mǎn)著七維空間中所有可能性的連線。
八維空間繼續(xù)升級(jí)。還是那個(gè)“你”,以八維空間的點(diǎn)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(gè)點(diǎn)相連,最后,我們得到十維空間里的一個(gè)點(diǎn),充滿(mǎn)著九維空間中所有可能性的連線。
還能再升級(jí)么?不能了,在十維空間中,我們找不到任何一個(gè)空間可以在劃出一個(gè)點(diǎn),因?yàn)?,十維空間就是一個(gè)點(diǎn)!它包含著所有的宇宙、所有的可能性、所有的時(shí)間線、所有的所有……(來(lái)源:商老師的設(shè)計(jì)課堂 編輯/余風(fēng))
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