睡不着，大家来讨论讨论四维空间

fonlan · 2015-08-31T21:46:26Z

最近在看三体，涉及高维空间和低维空间的转化。一维线二维面三维体这个很好理解，那四维有没有可能是量子理论观察者效应之前的不确定态？或者说是物质的弥漫态？也就是同一时间某个事物同时存在于空间中的任意位置，那么这个四维空间同样也可以展开为近乎无数个三维空间，跟三维展开成二维，二维展开成一维一样。就像一个面包，它在四维时意味着它同时出现在空间的任意地方，但如果把这个四维空间收起来称重的话它还是一个面包的重量，三维二维一维的面包就不用说啦。而量子理论的观察者效应造成的坍缩则是把四维空间转变成三维空间的手段。 PS:也就是说薛定谔的猫就是处在一种四维态中。没学过量子理论，以上纯属睡不着 YY ，各位大神轻喷-_^

空间

量子

维

观察者

74 replies • 2015-09-02 08:26:54 +08:00

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fonlan

OP

Sep 1, 2015

其实我想说的是按这种理论只要每人鸟你你就去四维空间啦，难怪都说宅男是活在异次元的😄

2

msg7086

Sep 1, 2015

2

其实挺简单。因为人是三维生物，所以无法理解四维世界。完。

3

fonlan

OP

Sep 1, 2015

@msg7086 不是讨论为啥不能理解四维世界，而是讨论的四维世界是啥样的。再说你咋就知道人只能是三维的？只能说现有的知识水平只能让我们理解到自身三维的部分。说不定啥时候人就能通过四维空间进行三维上的空间跳转了。

4

FlyDuck

Sep 1, 2015

四维虫子。

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msg7086

Sep 1, 2015

1

@fonlan 因为我是三次元人类，所以我没法理解四维世界，因此我也没法讨论说四维世界是咋样的。

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thinker3

Sep 1, 2015

我的物理理解能力止于狭义相对论

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omengye

Sep 1, 2015 via Android

话说不应该本来就处在四维空间的么，因为时间和空间不可分，所以三维空间加时间这一维就是四维时空观了？

8

fonlan

OP

Sep 1, 2015

@omengye 这也是四维的一种解释，但更准确的说应该是四维时空，时间和空间毕竟是两个不同方向的东西。单纯的四维空间应该是不包含时间纯粹空间上的东西。虽然现有宏观条件时空不可分，但微观量子的时候已经有不确定原理把时间和空间分开了。

9

Kilerd

Sep 1, 2015 via Android

@fonlan 三维生物是可以感受到四维的，但很难理解。还有没学过量子理论真的很难理解高维。

10

em70

Sep 1, 2015 via Android

没那么复杂，四维就是说最少四个坐标才能确定其位置的空间，宇宙就是四维空间，因为所有东西都在运动，比如要描述火星在哪里，我们除了要给 x,y,z 坐标，还需要时间参数才行。地球表面是三维的，纽约就在哪里，不会因为时间而变动位置。三维生物以为地球就是世界的全部无法知道宇宙中还有无数个地球，很显然我们已经进化为四维生物了

11

fonlan

OP

Sep 1, 2015

@Kilerd 对，能感受到四维，但我们现在能直观的看到的只有四维物体在三维空间里的投影。直接看到四维物体现在还做不到。

12

fonlan

OP

Sep 1, 2015

@em70 你说的我再 8 楼已经解释过了，你说的四维是三维空间加一维时间的四维时空，而不是纯粹的四维空间。四维空间是不会包含时间这个维度的。时间是一个完全独立的维度，哪怕以后空间发展到 11 维了，时间依然是独立在外的另一个维度。

13

dazui

Sep 1, 2015

我们的宇宙是 4 维空间的一个泡泡，就像 3 维空间的泡泡是一个无边界的 2 维平面，我们的宇宙在 4 维空间中也是一个无边界的 3 维平面，你朝任何一个方向走，最终会回到原点。

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em70

Sep 1, 2015 via Android

@fonlan 四维，五维只是数学概念，你把它想得太神话了。视野更大，就需要更复杂的数学模型来描述这个世界，现在四个参数就足以描述宇宙里的任何物体了，如果有一天平行宇宙被证实存在，那么就需要 5 个参数的数学模型了。

15

fonlan

OP

Sep 1, 2015

@dazui 不能这么说，宇宙本身可能就是高维的，只不过我们受限于自己的认知只能看到宇宙符合我们理解部分的三维投影而已

16

fonlan

OP

Sep 1, 2015

@em70 不是不是，四维和四维空间是不一样的，四维只是四个维度，三维空间加一维时间或者四维空间都属于四维，但我这里只是讨论的纯粹的四维空间。哪怕平行宇宙发现了，时间依然是独立于空间之外的一个维度。

17

em70

Sep 1, 2015 via Android

@fonlan 你为什么觉得你理解是绝对正确的，数学模型不应该包含玄学和想象的成分。几维空间只是一个数学模型，不是你想象中的另一个世界

18

em70

Sep 1, 2015 via Android

@fonlan 比如魔兽世界，他里面没有宇宙星系的设定，世界可以认为是一整个大陆，这个大陆上的每一个建筑都是固定坐标的，然后存在多个服务器，相当于平行宇宙，我们现在需要建立一个数学模型来描述魔兽世界，就不需要加入时间这个参数，取而代之的第四个参数是服务器名称，只要给 x,y,z 和服务器名，我们就可以找到那个地方。你看四维不一定是长宽高时间，加时间是因为我们这个宇宙模型需要。

19

fonlan

OP

Sep 1, 2015

@em70 我不是说我说的正确，我是说你没看清楚我这个帖子讨论的内容。你说的是四维的时空，我说的是纯粹的四维的空间，要不包含时间那种。你理解错我的意思了，我不是说四维不能包含时间，因为那也是四维的解释之一。但是本帖讨论的是四维的空间，不包含时间那种。没你说的那么复杂。

20

em70

Sep 1, 2015 via Android

@fonlan 纯粹的四维空间是什么东西呢，有什么特性，是你想象的，还是实际那观测到的呢

21

em70

Sep 1, 2015 via Android

@fonlan 不管你说什么四维，五维，十一维，这都是数学模型概念，这你总得承认吧。

22

myang

Sep 1, 2015

1

我们不是本来就在 11 维空间么，高于三维的空间就是你现在看的到的样子呀

23

fonlan

OP

Sep 1, 2015

@em70 服了你了，现在所有高维空间的定义都处于猜测阶段好不好。按照霍金的理论，宇宙是 11 维的空间。先不说那么高维度的，四维空间现在都没有准确的定义。

24

fonlan

OP

Sep 1, 2015

@em70 算是看明白你说的了，你直接说你是平行宇宙派的不就得了……平行宇宙也是现有四维空间的解释之一。我说的则是不属于任何现有派系的一个自己的猜测，纯属 YY 的。

25

em70

Sep 1, 2015 via Android

@fonlan 你自己没有独立思考过，你说的东西都是看来的，你理解的四维是另一个世界，而不是一个数学模型，这就把科学变成迷信了。

现在中国要探月，需要对地月系建立一个空间模型，你用三维空间模型建立得了吗? 不加入时间参数能行吗，地球上你去任何地方都可以随时去，而去其他星球都需要发射窗口，这就是四维与三维的不同。

26

em70

Sep 1, 2015 via Android

维度，空间本来就是数学概念，自己有空间几何知识就能推导，干嘛要 yy

27

fonlan

OP

Sep 1, 2015

@em70 你还真是个浆糊，怎么就是卡在时间上了呢？我又不是要探月，我干嘛去建立包含时间的模型？就像现在的三维空间，我们在讨论三维空间的时候有考虑过时间吗？那讨论四维空间你干嘛就死抓着时间不放？真正没独立思考过的是你吧！不论是平行宇宙理论还是包含时间的四维时空都是已有的概念，你只不过是借用而已。至少我还提出了我自己的理论。再说了，说的好像你的东西不是看来的一样。

28

fonlan

OP

Sep 1, 2015

@em70 现有的空间几何知识能推导高维空间那人类早就不窝在地球了

29

aurorax

Sep 1, 2015

@fonlan 纯 yy 的话，时间能不能也是空间的一种形态？作为你不能理解的一种空间形态，为什么一定要把它排除在“空间”之外？时间是否可以作为你不能理解的“第四维空间”？

30

em70

Sep 1, 2015 via Android

@fonlan 没人抓住时间不放啊，我刚才说的魔兽世界的四维模型就不需要时间啊，只不过时间是我们这个宇宙的特性罢了。

我理解的东西都是自己推导的，没有任何东西是我意淫的，我说的所有东西都能给出数学证明。

31

Sequencer

Sep 1, 2015

不带相对论的话挺好理解，难道不是懂了三维就知道四维么。
带相对论的话，由于时空的耦合性，只能理解单一参考系的四维空间。
所以我觉得对空间傅立叶变换，加上相对论就差不多能理解了吧。

32

em70

Sep 1, 2015 via Android

明明是很普通的空间几何概念，非要去 YY ，搞得很神秘一样。没有独立思考能力，你这种人太容易被洗脑了

33

ihavenoidear

Sep 1, 2015

人的器官是三维的，无法直接感知四维。唯通过心智理性去推导更高维。也许对，也许错。

34

fonlan

OP

Sep 1, 2015

@aurorax 哈哈，那你的理论比我的更炸脑，把时间理解为一种空间确实也可以算，不过这样算进去归根到底还是爱因斯坦相对论里的三维空间加一维时间的四维，还有一种解释就是 @em70 前面提到的平行宇宙理论，也是四维空间的一种解释，我记得好像还有一种理论，一下子想不起来了

35

fonlan

OP

Sep 1, 2015

@em70 你说的魔兽那就是平行宇宙的概念。你又说平行宇宙又说时间，这都两种不同的理论了，你才容易被洗脑好不好

36

fonlan

OP

Sep 1, 2015

@Sequencer 相对论就是三维空间加一维时间，挺好理解的，不带相对论的话反而很难给出一个纯粹四维，不带时间的空间模型

37

fonlan

OP

Sep 1, 2015

@ihavenoidear 我是自己 yy ，真做研究的话还是得给出具体的证明和数学模型的

38

cysnap

Sep 1, 2015

1

你可以这么去理解，光到底是无视了时间还是无视了空间？

如果你以光速旅行（假设可以，虽然不可能），你跑了 1000 光年的距离，地球上的人观察你确实用了 1000 年的时间，但是对于你自己来说，这 1000 光年的距离却是瞬间完成的，几乎不需要时间，所以问题就来了，对于光到底是无视了距离还是无视了时间？

这样的情况下，你是无法单独去思考空间的而不考虑时间的，时空本来就是相互影响，可以理解为没有时间就没有空间，或者没有空间就没有时间……

别笑，我在一本正经的扯淡！

39

fonlan

OP

Sep 1, 2015

@cysnap 你说的就是相对论，相对论衍生的四维定义就是三维空间加一维时间。这在四维的时候还能解释，但是到五维及更高纬度的时候就必须引入其他的参数了。

40

em70

Sep 1, 2015

@fonlan 看到这我基本明白了,你完全没有数学基础, 都是在凭自己的想象胡扯. 不跟你浪费时间了,可能你对宗教的兴趣更大.

41

fonlan

OP

Sep 1, 2015

@em70 嗯，我都是自己 YY 的，一开始我就说了，感谢大神理解

42

nekoyaki

Sep 1, 2015

……看一个科幻小说就来 YY 而且不让别人指正，也是厉害。。。

43

ChanneW

Sep 1, 2015

1

支持楼主随便想想，不同意某些楼自己不想还打击别人想，也不同意直接推演到严肃的论题。思考的乐趣就在于思考。

44

ChanneW

Sep 1, 2015

忘了贴广告：

高价收购二向箔，有多少要多少。

45

msg7086

Sep 1, 2015

@em70 这里四维空间指的就是五维时空。

@ChanneW 这种高等级物品想想也知道是 BOP 的。

46

fonlan

OP

Sep 1, 2015

@nekoyaki 不是不让人指正，他理解错这个帖子的内容了。或许我按 @msg7086 的说法写五维时空可能更好理解吧

47

dazui

Sep 1, 2015

@fonlan 多维宇宙的概念，学术上延伸出两个学派，气泡宇宙论（多重的平行宇宙，处于单独的气泡之中），膜宇宙论（低维宇宙是多维宇宙中的一层膜），两个学派都能解释一些宇宙观测现象。我们就像平面上的蚂蚁，只能推测高维度的情况而无法进入。

48

a591826944

Sep 1, 2015

@em70 你说的是四维时空不是四维空间

49

vwok

Sep 1, 2015

如果时间作为第四维，我想大概应该就能够证明相对论了

50

em70

Sep 1, 2015

@a591826944
@msg7086
不基于数学知识,讨论这些问题都是瞎扯蛋.

51

dazui

Sep 1, 2015

人类现在观测到的可能的多维空间事件都是发生在整个宇宙的尺度上，像三体描述的星系尺度甚至地球上的一个城市发生多维空间事件，那确实是很可怕的灾难，类似身边突然出现一个黑洞。

52

msg7086

Sep 1, 2015

@em70 分类是随想，楼主表示纯粹 YY ，你这么跳进来说一句瞎扯淡的目的是？

53

fonlan

OP

Sep 1, 2015

@dazui 对，多维空间有太多的未知，如果是平行宇宙可能还好点，相互不干扰，要是按我 YY 的，那就是任何四维物体都可以直接空间跳跃啊，真可能身边直接来个黑洞，哈哈

54

em70

Sep 1, 2015

@msg7086 YY 也得基于一个理论做合理推论才是有价值的,无论三体,还是盗梦空间,还是阿凡达,都在一个理论基础上面发散思维. 毫无理论基础的 YY 叫玄幻,你们好好玩吧,我不打搅了

55

ovear

Sep 1, 2015

_(:з」∠)_我的想法是
一维是一个点 /线
那么一维空间运动过后，就是一个面，也就是所谓的二维
那么三维就是，二维空间运动后，也就是一个三维坐标系

四维按照大家来说是时间。。其实也没错_(:з」∠)_，我是这么理解的。。具体移动的三维空间变成什么了。。就不知道了，低等维度想象高等维度其实困难很大，因为这个东西在低等维度根本就不存在，或者说观测不到。

就拿二维生物来说，他们就只有长宽这个概念（看平面转轴游戏），在不同的平面他们都看不到。。所以按理来说三维跟四维同理，在这点上我不认为时间是四维的一个标度
（我记得好像哲学课本中说的，人类的意识形态都是对客观存在的一种主观加工 /映像，所以对对于任何意识形态都有一个客观存在，所以在这点上，作为无法观测更高纬度的三维生物，是无法对其加工的。）
用数学一点的方式就是，法向量的个数吧。。

56

fonlan

OP

Sep 1, 2015

@em70 量子理论不是理论？不确定原理不是理论？难道就你相对论是理论？守旧从来不是科学探索的动力。

57

em70

Sep 1, 2015 via Android

@fonlan 这些理论是根据已知观测结果和理论推论出来的，不是 YY 的

58

holmesabc

Sep 1, 2015

二向箔, 全剧终..

59

pljhonglu

Sep 1, 2015

相对于高维来说，我们都是虫子。
祈祷自己永远不会遇到高维生物吧~

60

fonlan

OP

Sep 1, 2015

@em70 1 、你自己也说了现在还只是推论，也就是没有证明的。在最终证明之前，任何可能都是存在的，哪怕是现在还没有理论根据的，不代表将来没有。 2 、我这贴本来就是发在随想目录下的 YY 贴，一开始就说明了，就你在这儿较真，叫嚣着玄学、宗教、洗脑。

61

fonlan

OP

Sep 1, 2015

@holmesabc 你这算人身攻击么？哈哈。幸好我大宇宙至少四维吧，降也就降到三维，欧耶

62

mailworks

Sep 1, 2015

我看成了六维空间~

63

taresky

Sep 1, 2015

看了一点小说就口口声声别人说的不对。。。你到底为了什么要开帖讨论？

64

em70

Sep 1, 2015 via Android

@fonlan 推论是有理论基础的，不是空想的，空间维度理论是数学领域已有知识，既然你讨论这个知识，先了解前人的理论，再来发散会不会比你空想更有讨论价值? 其实这个模型根本就没那么神秘，你理解了数学上的定义，你也能推导出 11 维空间来。

如果你认为现在数学对维度空间的定义不对，你可以说出你的理由来推翻它，这个讨论才有价值。

65

fonlan

OP

Sep 1, 2015

@taresky 我可没说他不对哟，就是 V2EX 没法改标题，否则我应该把标题改成五维时空，要不然都在这儿讨论相对论来了

66

em70

Sep 1, 2015 via Android

其实你们看到的关于四维，五维，十一维的知识，都是科学家写的科普教材，普通民众数学知识不足以理解空间几何的定义，所以就举例形象化了，结果你把这个科普的东西当真理，拒绝接受背后真正的东西。宗教也是这样，普通民众无法理解那么高深的哲学思想，所以就简化为多磕头，多做善事，但这并不是宗教的本质。

67

em70

Sep 1, 2015 via Android

@fonlan 不管你怎么改标题，不管四维还是五维，不管空间还是时空，这都是数学范畴，你本质还是在讨论数学。

68

fonlan

OP

Sep 1, 2015

@em70 首先这不是个技术贴，只是让大家来发散下思维。我也没有说霍金的 11 维模型有多神秘，我只是提出一个我自己的脑洞大开的设想，我也不需要去证明他是对的，就你在这儿像个老学究似的扯着证明啊理论啊不放。如果我有这能力证明自己的理论了我还会无聊到在这儿发帖陪你唠嗑儿？ V2EX 是一个开发的平台，再怎么脑洞大开的想法都可以在这儿发表。

69

fonlan

OP

Sep 1, 2015

@em70 被你说的好像我是完全否定相对论否定霍金的膜理论的十恶不赦之徒似的，就是因为不想把科普的东西当真理我才没有在这儿无聊的讨论相对论或者 11 维空间理论，而是提出一个我自己脑洞大开甚至没有完整理论支撑的想法。如果你觉得这种天马行空也是宗教的话那你就当他是宗教吧，或许我还能混个教主当当不是……

70

fuli2345

Sep 1, 2015

路过和头像打个招呼~~

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Ouyangan

Sep 1, 2015

太烧脑了 , 我喜欢

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kozora

Sep 1, 2015

楼主可以去看看百慕大三角 BBC 拍的就是结局有点莫名其妙

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garzon

Sep 2, 2015

估计楼主是看了伪科普片从一维到十一维? 那是纯属扯淡的...

真正的四维空间（不是四维时空）的第四维空间本身跟我们三维空间的三个维是一样的，
只不过是坐标由 R^3 变成了 R^4 而已，也就是要用(a,b,c,d )四维坐标去表示四维空间中任意一点的坐标，不存在像主楼里什么"物质的弥漫态"玄乎的属性，这才是四维空间的定义。

我们要想直观地感受四维空间的物体的话，只要赋予普通的三维物体多一维坐标来表示物体位置即可，这样就成了四维物体。比较直观的表示方法就是涂色，比如把物体灰度值当成第四维空间的坐标，然后三维坐标相同的物体只要灰度不一样就可以重叠（因为在第四维空间的坐标不一样），这样我们看到的形状就相当于把这个四维物体投影到三维的样子，第四维坐标就是颜色。

以此类推，只要找到适当的表示方法我们可以较为直观地看到任意维空间物体
可以看到，四维空间也就不过是多了一维坐标而已，多了一个看不见的坐标轴，没什么特别的

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fonlan

OP

Sep 2, 2015

@garzon 汗，我从不看伪科普片的。其实我们的理解都是一样的，第四维都是要多一个参数，但现在的问题关键就在于这个参数是啥？是我们现在的技术手段能理解的参数还是我们现在还不能理解的参数这都还未知。你可以说他是颜色，也有说他是密度的，也有说是加速度的，我 YY 的则是一种我现在无法定义的参数而已。