我们认为我们是处于三维空间(即长宽高)中,这也符合人们的感官体验。闵可夫斯基和爱因斯坦把时间看成一维特殊的空间,认为宇宙是一个四维时空。而题目中所说高维空间应该就是指大于四维的空间。实际上宇宙空间复杂地很,维度只不过是人们为了研究事物而抽象出来的概念,而并非真实存在的东西。所谓的高维也是人们对复杂空间的一种抽象预期,不管是一维、二维、三维还是高维都是用于描述物质世界的概念而非物质空间本身,可现在人们却用我们意识里的一个概念来代替客观宇宙时空,主宰宇宙变化规律,希望看到“高维”空间或进入“高维”空间旅行,岂不本未倒置?所谓的几维空间是个不太精确的说法,空间只有平直和弯曲之分、简单和复杂之分、绝对和相对之分、普遍和特殊之分,而没有几维之分。宇宙只有“三维空间”或“四维时空”(为了讲明这个问题,我们在这里还是借用维度概念。),并没有一维空间和二维空间,也没有四维以上的空间。当然也就不会存在一维生物、二维生物和高维生物,这些维只能存在于抽象的数学中,而不会存在于物质世界。
人们常常把蚂蚁说成是二维生物,而把虫子说成是三维生物,原因就是蚂蚁只会沿着苹果外表面爬行到目的地,而虫子却能从苹果内部打洞到目的地(“虫洞”概念的由来)。虫子进入虫洞在蚂蚁看来是虫子消失了而不是进入高维空间了。
人们还说驴子也是二维生物,因为驴子理解不了一个滚动的高尔夫球突然不见了是因为掉进球洞了。
实际上不管是蚂蚁、虫子和驴子它们都是三维生物,把驴子从嘴到屁股沿着脊椎锯开得到了驴子的剖面图――一头二维驴子:
图中可以看到从驴嘴、食道、肠子到肛门的通路把驴子一分为二,这头驴活不了,这样的二维驴子是不存在的。即使我们不用切割驴子这样残忍的方法得到二维驴子,我们用投影这样文明的方法得到生活在曲面上的“扁片生物”,也实在不那么象样。
梅比乌斯圈和莱因瓶号称只有一个二维面,但实际上却占据了三维空间,它们只不过是空间几何拓扑。
总之,点(零维)、线(一维)、面(二维)只存在于数学概念中和纸张中(实际上纸张也有厚度),它们不是物质,也不会成为物质。任何被称为宇宙物质的东西都只能是三维的。所谓“高维”的东西只是体现了空间的复杂性和相对性,骨子里仍然是三维的。按照爱因斯坦的相对论,时间和空间都具有相对意义而没有绝对意义,相对于运动速度不同的参考系,时空是不同的,宇宙因为有限和大质量物体导致时空是弯曲的,局部上也是不均匀的。时空是这样的复杂的,以至于让人总是怀疑空间存在“多维”,实际上宇宙间并不存在什么高维空间,有的只是复杂的空间。
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