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加州大学科学家证实二维空间可能存在生命, 你画的画也可能活起来

来源:用户 蝶花云月 收藏 编辑:张晓华
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就在不久前,加州大学物理学家James Scargill的论文中用物理公式得出结论,证实二维世界可能存在生命,也就是说纸片人其实是可能存在的。三维空间通常被认为是维持生命的必须条件,但是物理定律允许具有两个空间维度和一个时间维度的世界中存在生命。

如果二维世界真的可以存在生命,那么是不是我们画的画真的可以活过来,是不是纸片人也可能真的存在呢?

目前答案当然是否定的,科学家只是理论上证明了二维生物有可能存在,是否真的存在,还需要我们进一步去发现和探索。

那究竟什么是维度呢?这篇文章就带你了解一下什么是维度。

维度,指的是描述一个点的位置需要的最少的坐标数量。

零维

零维,是一个没有大小的点。

一维

零维的点动起来的轨迹,就产生了一维,所以一维是一条线。在一维空间上的生命只能沿着这条维度线左右运动。

加入在这条维度线上放上一个障碍物,那么这个一维的生命是无论如何也穿不过这个障碍物的。

二维

突然有一天,这个一维的生物受到了“神灵”的指引,或者说科技水平到达了一定的水平,它了解到了除了自己生活的空间,其实外面的世界还很广阔,突然,它打通了通往二维的道路,而眼前的这个障碍物再也不能阻碍自己的脚步了。

现在这个生命存在的世界就成了二维的,二维空间指的是一个具有长和宽两个维度的面。

二维空间里面其实也很精彩,不仅有这个来自于零维的点,还有很多的生命。

二维的生命想要生存就必须进食获取能量,此时它看到了这个来自于零维的点,所以起了杀心,一口把这个“点”给吃掉了。

但是,随着消化的进行,它发现自己好像要变成两半了。

由此可见,按传统思维来说,二维空间是不能存在生命的,因为二维空间不具备复杂结构存在的条件。就比如二维生物想进食的话,食物从口中进入,在从身体排出的过程中,自己的身体一定会被分成两个部分,这时候二维生命就不能保证自己是一个整体了。

现在这个点终于逃出了魔爪,又可以自由自在的运动了,但是一波未平一波又起,不知道从何时起,自己的周围又出现了一个跨不过去的坎。

三维

只要这个圈上没有缺口,那么这个点就无论如何都逃不出这个圈,但是这个点深知,除了自己所在的空间,其实外面的世界还很大,所以这个点试着往上跳了一下,于是它来到了三维的空间。

三维空间指的是具有长宽高三个维度的空间。

在三维空间里,这个点只需要轻轻的一跳,就可以过这个障碍物。

现在,这个点在三维空间内,不仅可以左右前后运动,还可以上下运动。

这个点所在的空间就是我们目前所处的空间---三维空间。

我们可以看到,如果我们能够进入到更高的维度,那么在眼前的障碍物就不值得一提。

现实中我们想要囚禁某种东西,一定是用一个大铁笼子才可以,而当我们被关进笼子之后,如果笼子身上没有任何孔洞的话,我们无论如何都逃不出这个笼子的束缚。

而这个问题,就像是那个点被困在了圆圈里是一样的,如果你能跳出三维空间进入到四维空间,那么第四维度就是你的逃生通道,而眼前的这个笼子,对于你来说根本不值得一提,完全不能束缚你的自由。

这时候我为什么不图解一下了呢,因为我也不会画。

我们可以非常清楚明白的展现究竟什么是零维、什么是一维、什么是二维、什么是三维,但是我们无法为你展示四维的物体究竟是什么样的,我们都知道在三维空间之上再加上一个空间维度就是四维空间,但是四维空间的物体究竟是什么样的我们并不知道,这是因为我们身体上所有的感觉器官都是为感知三维物体而生的,对于四维空间,目前我们无能为力。

感知高维度的局限性

以二维空间看三维空间举一个例子。

假如二位的生命存在的话,那么他们就是我们所说的“纸片人”,他们看到的东西就是一条线。

现在我们假设一个三维空间的立方体正在穿过这个二维平面,那么这个二维的生命看到的将会是下面这个样子的东西。

他们如何根据看到的这条线去判断眼前的这个东西具体长什么样呢,答案是:完全不可能。

一个最简单的三位空间的立方体,他们都不能认知,那么三维空间内更加复杂的结构,他们当然也无能为力,所以对于二维空间的生命来说,认识三维是不能的。

同样的道理,对于三维空间的我们,认识四维空间也是不太可能的。

你不会理解为什么空中突然出现一个球,这个球慢慢变大,又慢慢变小,最后又突然消失,因为这是一个四维空间的球体在穿过我们的三维空间,四维的球在三维空间的动态投影就是一个由小变大,在由大变小的球,这完完全全的违背了我们的常识,我们根据这个现象去推断四维的球体到底是什么样子的也只能是徒劳。

绻缩的高维度

关于维度,目前我们只发现了三维的空间,其他的维度理论上是存在的,但是他们都到哪了去了呢,为什么我们没有发现呢?

爱因斯坦说过,吸管远看是一条一维的直线,但是如果靠近去观察,原来吸管是由二维的面组成的。为什么有时候吸管更像是一个一维的直线呢,这是因为吸管所在的空间的一个维度无限延申,而另一个维度绻缩的很小,那么我们很轻易地就可以发现这个宏观的维度,这个很小的维度,我们也就很难探测到。

远看是条线

近看是个面

那么我们现实世界是不是也是这个样子呢?三维无限延伸,而其他的维度都蜷缩的很小,小到我们都探测不到?

目前科学家已经证明,宇宙的空间结构既有延伸的维,也有蜷缩的维。组成物质的基本粒子,被认为是来自高维空间的弦的振动,振动的能量越大,粒子的质量也就越大,振动的能量越小,粒子的质量也就越小,这就是著名的“超弦理论”。

关于维度,我能说的这么多,如果你有什么想要补充的,欢迎在评论区留下你的见解。

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