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2 # 丹讀
嚴格的講,《星際穿越》中的主角庫珀進入的是一個未來人精心替他設定的“五維時空”。
我們現在所處的被稱為“四維時空”,也就是說三個空間維度(長、寬、高)加上一個時間維度。愛因斯坦認為時空是統一的,可以相互轉化。我們現在對於宇宙的探索,都是建立在愛因斯坦的時空觀之上。
在我們的時空之中,三個空間維度都沒有問題,但是時間維度有點特殊,它只能往後不能往前。物理學家認為,這是由熱力學定律和熵增原理決定的。
好,在這個基礎上我們來看,如果在我們的經典四維時空之上,增加了一個空間維度會怎麼樣?我們把長寬高稱為A、B、C維,把多出來的這個空間維度叫D維,把時間維度稱為T維,這樣就構成了一個五維時空。
當一個人進入D維時,在我們這個經典ABC維空間,他就憑空“消失”了。從他的角度來看,他進入D維後,就能把ABC維的世界看的一清二楚,我們被三維幾何空間“包裹”住的東西,在高維全部暴露出來。
比如,在我們的經典時空中,當你穿了衣服時,你的身體是在衣服“內部”的,但在進入高維的人看來,並沒有什麼內部外部,都是一樣的看,所以…你懂的。
當然,“暴露”的不只是我們的身體,還包括我們的肌肉、血管、大腦、神經內部、太空船內部、發動機內部…等所有“內部”的東西。
換句話說,在進入高維的人看來,所有三維的東西都被“攤開”了,進入高維的人不光能“看”,還能“動手動腳”。
這就是劉慈欣在《三體》中的時空觀,所以女巫能夠直接進入高維去摘別人的大腦、人類能夠進入水滴“內部”去破壞它。
當然,我們並不清楚,在高維層面,力的相互作用是怎麼樣的?光的傳播路線是怎麼樣的?所以這一切只能看作是大劉的想象。
《星際穿越》中的五維時空有點不一樣。
《三體》中並沒有過多考慮時間維度,即使空間被增加到四維,但時間維度還是以經典的“時間之箭”的方式執行。在小說中,進入高維空間的人,並沒有受到什麼時間上的困擾,時間相對來說是獨立存在的。
《星際穿越》裡把時間維度考慮了進去,等於把時空一起“攤開”了。
舉個例子,比如我們拍了一本記錄你一生的電影,然後在電腦顯示器上開十個視窗平鋪播放,每個視窗播放的內容是不一樣的,第一個是你的嬰兒時期、第二個是少年…第十個是老年。
對於片子中的“你”來說,並不能感受到其它視窗的存在,片子中的“你”就按照一條時間線,在顯示器那個二維平面裡活動著。
不過一旦突破維度,坐到了電腦前,那情況就立即“豁然開朗”,你的過去、現在、未來全都“攤開”在你的眼前。
當然,這只是一種為了便於理解的近似說法,真實五維時空的情況要複雜的多。
至於為什麼說這是“未來人精心設定”的?那是因為庫珀在五維時空中的位置,正好對應女兒墨菲臥室的時空。否則,庫珀看到的可能是秦始皇登基、諾曼底登陸、或未來人類的末日大戰。
雖然四維時空在五維層面被“攤開”了,但庫珀並不能進入以前的時空。他可以透過引力傳遞資訊給過去,不過也會導致一定的時空悖論。這我在另一篇問答中詳細說過了,感興趣的可以翻閱一下。
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我們人類屬於三維感知生物,能夠感知到橫、豎、縱三個維度,四維是指在三維基礎上加了一維的時間,因此那一維只是一維的時間線,既然是線,就只能從這一條線上移動,也就是說能知道過去與未來發生的事情,但無法改變,因為改變就等於去了另一條時間線,而五維是在三維的基礎上加了兩維時間,時間變成了一個平面,就可以選擇時間線(最後庫伯是透過擊打手錶指標的時間線,把黑洞裡的資料傳遞給了女兒,從而讓女兒解開了老教授的方程,克服了地球了引力限制,發射了巨大的人造飛船,帶人類逃離了毀滅中的地球),因此可以改變過去和未來,根據劇情,可知他們庫伯和機器人進入的應為五維空間。
至於為什麼不是更高維度,應該是出於導演的考慮:一方面是高維度還存在爭議;另一方面,對拍一部電影來說,高維度對於解釋劇情來說實在太多,會讓觀眾摸不著頭腦。