什么是多维空间?相比三维空间有哪些认知的突破?
在多维空间中,可以分为11维空间,但从目前的角度来看,只能看到1、2、3维空间。那么,让我们来了解一下这三个空间的差异。在此之前,我们先来了解一下零维空间。所谓零维空间是指什么都没有的空间。只有一点。上面有一维空间。一维空间比零维空间多一点,直线也多。
那个一维空间是一条线。那个二维空间更好理解。是两条线。这两条线相交。其中形成了有宽度有长度的空间。就像我们的矩形,正方形,圆形。简单地说,二维空间是一个只有平面的世界,科学家们说,最能表达这种二维空间的是蚂蚁。因为蚂蚁看到的是平面世界。因为在这个世界上,无论遇到什么动物,都只能看作一个平面。
比如让蚂蚁看人类,就能看到和海报相似的人,而不是立体、有鼻子、有眼睛的人。但是为什么人类和其他动物能看到蚂蚁或其他动物呢?事实上,因为我们都在三维空间。在这个三维空间里还有一件事。就是深度。这个深度的出现使我们立体,可以触摸到一切,可以看到背面和正面的差异。狭义相对论将空间和时间统一起来,称为四维时空,时间和空间不再独立,在某些情况下,时间维和空间维度可以压缩、拉长,甚至互换。
随着科学理论的发展,科学家们开始认为,除了四维时空之外,还有没有更高的维度,时间维度和空间维度之间有本质的差异,所以一般不叫多维空间,而是多维空间。很多小说和电影作品也引用了多维空间的概念。数学上容易说明的多维空间的模型是增加维变量,但很难引用物理概念。例如,著名的Karaby-秋成洞空间就是数学家秋成洞在数学上证明存在的六维空间。Karaby-秋成洞空间是蹲伏的高维空间,物理上预言普朗克尺度上存在空间,因此目前无法用物理手段检测到该空间的存在。