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  • 1 # 科幻船塢

    四維時空,也就是三維空間加上一個時間維度,其實這就是我們目前所能看到的宇宙,我們生活在三維空間+一維時間組成的四維時空裡,這也是當初愛因斯坦提出來的,不過,題主想問的是高維時空吧,這就不得不說下弦論了,因為現在你所聽到的關於“維度”、“平行宇宙”的事情都與弦論有著千絲萬縷的聯絡。

    弦論究竟是什麼?

    起初,為了解決量子引力理論中的問題,發展出了弦論,量子引力理論目的在於解決廣義相對論與量子力學之間的矛盾,因此,如果弦論是正確的,那麼大統一理論就實現了。

    弦論的歷史發展經歷了二次革命,在第二次弦論革命之前,關於弦論總共有五種版本,直到被一個人給統一成了一個M理論,這個人就是愛德華威騰。M理論需要11個維度才能運作起來,11個維度中當然也包含了時間維度,其餘的維度,目前人類還不可見,因此我們看起來只是生活在四維的宇宙中。

    弦論認為一切物質、一切相互作用力皆是由最小的基本組成構成,這個最小的基本組成就是一維的弦,弦有著不同的振動頻率,不同的振動頻率於是就成為了不同的粒子,正是由於弦“譜寫”了這麼多的“音符”才構成了現在的宇宙。

    而且,對於弦論,它本身還預測了不少很具有腦洞的猜想。比如,弦論預測存在無數個具有著不同自然常數的宇宙,也許我們都是生活在一張處在更高維度中的三維的膜中,有無數個與我們一樣完整的世界存在著,只是我們還看不到它們。

    弦論最有可能成為真正的萬物理論,不過,它也遭受著來自於學界各方的質疑,質疑的理由無外乎這一點,即:雖然弦論做出了很多實質性的預測,但是目前還無法檢驗這些預測,這與傳統物理學的根基實驗去檢驗理論相悖,所以,弦論還不能算是一個真正的科學理論。

    但不管怎麼說,弦論是基於現代物理學兩大支柱——相對論、量子力學而建立起來的,它是一個大膽同時也是一個極具挑戰性的前沿理論。

    回到題目上來,科學家並沒有發現什麼,因為現在關於弦論所作出的預測,現有的技術水平還無法檢驗。人類還無法窺探六維的卡拉比-丘空間裡到底是什麼情況。

  • 2 # 科學探祕頻道

    如果時間算是一個緯度的話,我們依然已經在四維時空了。不過根據題主的意思,應該把時間緯度排除在外,而是指的比我們時空高上一維的空間。如果說成五維空間,或許更精確一點。

    其實,人們對於空間的理解還略顯淺薄,除了愛因斯坦的相對論涉及到了時空性質外,基本上沒有任何其它理論再有所涉及。愛因斯坦認為,時空可以扭曲,甚至可以形成蟲洞。而連結蟲洞的橋樑,或許就是通向了高維空間。在我們的時空中,即便我們知道時空發生了彎曲,我們也無法想象這種彎曲到底是如何發生的。之所以這樣,是因為我們的空間緯度不夠用,三維的腦袋實在無法描繪出來扭曲向高維的時空。

    當然了,如果高維時空存在,這些問題就會迎刃而解。就像電影<星際穿越>裡面的男主角庫珀,最終進入了黑洞中的高維時空,看清楚了視覺化的四維時空到底是如何的,甚至他可以直接操縱引力對時間緯度進行作用,像“神”一樣。不過,電影畢竟是電影,當不的真。現實世界裡面是否有高維空間,是個未知之謎。科學家沒有辦法知道,因為無從下手。

  • 3 # 火星一號

    首先,科學家並沒有像題主說的那樣迫切想要進入四維時空,因為我們本身就生活在四維時空中。

    愛因斯坦創立了相對論,統一了時間和空間,一維時間和三維空間變成連續的四維時空。那麼,如果再多一個維度,例如,空間維度高了一維,五維時空宇宙會是怎樣的呢?或者說四維空間會是怎樣的?

    目前,誰也不知道四維空間是怎樣的,甚至就連高維空間存在與否都不清楚。但從理論上來講,第四個空間維度是可以存在的,我們可以通過低維度的類比來推測五維時空應該是什麼樣子。

    沒有大小的點為零維空間,無數點組成的直線為一維空間,無數直線組成的平面為二維空間,無數平面組成的立體為三維空間,以此類推,無數立體組成的超體為四維空間。與三維空間相比,除了長、寬和高三個維度之外,還多出了一個我們所無法感知到的第四個維度。

    那麼,如果四維空間存在,生活中在其中的生物會是什麼樣子?人類進入這樣的高維空間又會怎樣?

    關於四維空間,可以參考一下克萊因瓶。不同於三維空間中的瓶子,克萊因瓶是沒有內外的概念,因為第四個空間維度連線著在三維生物看來的“內部”和“外部”。如果有一隻蒼蠅,它能夠直接從克萊因瓶的“外部”飛入“內部”,通過第四個維度暢通無阻,並不需要穿過瓶身。

    不過,像人類這樣的三維生物進入四維空間中很可能無法存活。因為作為三維生物,其身體構造也只有三個維度,身體在第四個維度沒有支撐,所以身體的內部會通過第四個維度直接暴露在外,這樣就無法正常生存。

    如果存在四維生物,他們可以通過第四個維度直接看到三維空間中的內部。如果有人在一個密閉的房間中,四維生物能夠把房間內的人通過第四個維度直接轉移到房間外,不需要通過房間上的門或者窗戶或者其他通道,這對於三維空間中的我們而言非常不可思議。

    如上圖所示,想象一下,我們可以把圓圈中的二維生物(如果存在的話)通過第三個維度直接轉移到圓圈外。

    另外,由於多了一個維度,高維生物可以直接看到我們從出生到死亡的過程,四維時空中所發生的事情其實就是三維空間在一維時間軸上的演化。我們在三維空間中每個時刻所看到的事物,可以說是四維空間中的事物在每個時刻的三維“截體”。

    根據M理論,宇宙中的時空維度達到11維,但我們只能感知到其中四維,另外七維高度蜷縮,我們無法感知。不過,這只是理論上的推測結果,目前還沒有任何實驗證據。

  • 4 # 暖風撫山崗

    全世界的科學家在這一點上都是錯的。三維空間裡面加上時間軸就成為四維空間???

    我認為是,

    如果宇宙是從一個奇起點爆炸形成。

    那麼這個奇起點就是時間的開始。在這個奇點裡面並不存在三維。

    也就是說在時間軸裡邊加入了三維以後,才成為了四維空間。

    當四維空間形成以後,才有了人類的誕生。

    四維空間也就是存在意識也即其思維。

    奇點的理論的根由在哪裡?

    其實就是通過人類一個細胞懷孕以後,爆炸一個胎兒。為何要用爆炸這個詞呢?一個微觀世界裡面的細胞,在短短的10個月裡邊成長為如此大的一個嬰兒。這個嬰兒全身上下存在的這個細胞將是兆兆億個。它的成長速度是如此之快,這就是爆炸。

    出生以後卻不是如此了。♂

    這也就是證明時間軸加上三維空間以後才成為四維空間。

    所以現在世界上的科學家都認為是三維空間加上時間軸才成為思維空間,這根本就是錯的。

    另外一個我們也該也在思考,為什麼嬰兒出生以後也即有了思維以後,生長就慢了下來呢??

    難道這就是真正本質上的思維,真正的影響到了空間世界。

    意識影響了現實。

    我的發現是如此的偉大,此處應該有掌聲。

  • 5 # 星辰大海路上的種花家

    科學家迫切想進入四維時空,他們是否發現了什麼?

    在科幻大片中早有對時空高維的描述,比如《星際穿越》中的蟲洞和黑洞內的五維空間,又或者玄幻小說中描述的修為到達一定層次後即可開啟某個儲物空間,甚至是一個永遠都裝不滿的超大空間,隨時可以開啟,而且在緊急狀態下還能進入避難等!儘管暫時並沒有相關的科學理論支援,但在小說中或者大片中卻已經天馬行空般的各說各話了!

    現代科學理論對於空間描述涉入最深的是廣義相對論,認為引力就是品質在空間中表現,空間能被品質所扭曲,甚至能傳遞品質波動產生的漣漪(引力波),但卻並不支援維度理論!在空間理論上支援多維空間理論的是數學模型!

    從零維開始到四維的模型,當然三維空間中無法表現出四維的那種全方位包圍感,只是一個簡單的投影而已,而更高維,平面上已經蒼白無力了!如果您不信的話不妨看看下圖:

    說實話筆者看不出這是幾維,但依據四維空間模型全方位包圍的原理,高維在空間上的疊加是幾何級數的,所以畫更多無助於理解,只需要四維即可了解維度理論!在本文中我們並不支援將時間作為一維,因為我們認為時間可以拉長也可以停滯但卻無法倒退,因此閔可夫斯基空間不在本文討論之內!

    我們最想突破的也是維度,這有如下幾個理由:

    1.速度的上限是光速

    2.三維宇宙可能是無限大

    似乎我們從三維和光速上並不能探究整個宇宙,因為不可能將有限的生命用在無限的宇宙探索上,似乎箇中的關鍵是空間,突破了維度的限制,也許一個新的世界將展現在我們面前!比如:

    1.在四維空間中最近的也許並不是三維中的直線

    2.空間是否能以某種方式被摺疊?

    3.如何利用空間的彈性?

    但在現階段所有的一切都是空談,其中的奧祕也許就在量子力學和廣義相對論的矛盾焦點黑洞上面,但以現代天文理論根本無法在黑洞上形成統一意見,比如霍金輻射就無法驗證,也許未來還有很長的路要走,但至少現在可能已經邁開了第一步!

    現階段維度理論還是非常有市場的,當然這比較肯定,因為在確認之前,一般人都喜歡往自身所希望的那樣設想,但未來是否如此,也許要我們最抱有希望的科學去驗證!

  • 6 # 時空通訊

    題主大概說的是四維空間吧?如果說四維時空,是愛因斯坦說的三維空間加一維時間軸,這正是我們生活的時空。

    我們一直生活在四維時空中,無需迫切想進入,不迫切想進入也進來了,天天平淡的過來了,沒發現什麼特殊事情,卻發現題主提出這樣一個滑稽問題。

    如果題主說的是四維空間,這個世界尚沒有發現存在的證據,也沒有任何科學家想迫切的進入,除非此人是個冒牌貨。

    一維二維三維從理論上和數學上是存在的,但作為空間只存在於猜想中。

    一般認為,一維是一條線,二維是一個平面,三維是一個有長寬高三個維度的立體。

    如果要準確的說,一維就是一根只有長,而沒有寬和高的線;二維就是有長寬而沒有厚度的一個平面;三維才有長寬高,從任何一個面都可以看到它。

    有人認為在紙上畫一根線就是一維,一張紙就是二維,嚴格說起來是不準確的。因為畫的這根線無論怎麼細,即使細到一個電子直徑,也還是有寬和高的;一張紙再薄,也有厚度。

    還有零維。現在科學界猜想奇點,就是宇宙大爆炸之前的奇點和黑洞中心的奇點是一個零維事物。

    理論上零維就是一個點,這個點體積無限小,因此宇宙大爆炸和黑洞的奇點密度無限大,曲率無限高,熱量無限高。

    這是因為一個體積無限小的點包含了巨大的品質。

    這是愛因斯坦引力場論的一個精確解,是科學家卡爾·史瓦西在1916年,愛因斯坦廣義相對論剛剛發表不久,研究出來的一個理論,他通過嚴謹的數學公式計算出,當品質縮小到自己的史瓦西半徑以內時,所有物質將無可奈何塌縮到中心那個無限小的奇點上。

    零維時空是超時空的玩意,不是我們世界存在,因此科學無法給出解釋。除了三維,一維二維同樣不是我們世界的東西,因此是我們世界不存在的。

    如果要進入三維以外的空間,此人就要超越我們的世界,成為超時空的生物,或者鬼魂。可惜從古到今,沒有任何證據證明鬼魂的存在。

    或許在未來科學有新的突破,會對超時空有所感悟,對三維以外的空間得出更合理的解釋。

    但至少目前為止,人類還對超時空望塵莫及,科學家更懂得這個道理,不會出現妄想症。

    只有妄人或者從精神病院跑出來的人,才會迫切的想著進入四維空間。

  • 7 # 宇宙觀察記錄

    相較此前發表的,關於揭開光速祕密和本質的狹義相對論,愛因斯坦本次在廣義相對論又新加入並解釋了“引力”這一影響宇宙執行的重要因素,他劃時代的把引力解釋成了“品質扭曲時空產生的幾何跌落現象”,而後在這一基礎上結合“時空一體化”延伸出了獨屬於愛因斯坦的“四維時空觀念”

    “三個空間維度長寬高+一個時間維度=四維時空”

    所以說我們人類一直都生活在四維時空中,並不需要“迫切”進入。真正能對人類文明未來產生巨大影響的其實是“四維空間”而不是“四維時空”。

  • 8 # 軍機處留級大學士

    這一理論誕生於20世紀70年代,但在80年代之前,它基本上被忽視了。80年代,這一理論再度流行,物理學家開始認真研究它。弦理論仍然是我們對宇宙的完整理解的最佳猜測之一,但是根據這個理論,宇宙存在於26個維度中!因此,奇怪的是,科學家只接觸到其中的四個——空間的三個可互換維度和一個世紀前發現的時間維度。

    當從足夠大的距離觀察時,維度就不復存在了。只有當我們近距離觀察一個物體時,維度才會出現。從相當遠的距離來看,一張紙看起來像是一維的。然而,隨著我們越走越近,這四面將逐漸向我們顯現。現在,當我們走近時,會發現第三維:深度。

    思考第四維有點困難,但是隨著科學家越來越深入地挖掘,新的或更高的維度會出現。像洋蔥一樣,維度是多層盤繞的。有一個顯而易見的假設,即在大爆炸後的一瞬間,所有的維度都佔了上風,但由於某種原因,宇宙隨後決定只展開前四個維度。物理學家懷疑其他維度是彎曲的,盤繞在奇點的空間裡!

    大爆炸後僅僅幾秒鐘,隨著宇宙瞬間冷卻,亥姆霍茲密度達到最大值,宇宙立即“凍結”。在這個階段,宇宙以前存在於我們認為存在的每個維度,現在只侷限於其中的四個維度。我們的宇宙展開到更多維度的唯一方式是,如果它存在於臨界溫度之上,這是一個地獄般的溫度,在它被創造出來僅僅一秒鐘後就肯定會冷卻。

    物理學家的發現類似於水的相變。一塊冰轉變成液態水的唯一方式是當它受熱時,雖然這一理論直到最近才受到重視,使科學家轉向解決這種困境的原則是人擇原則。

    熱力學第二定律主要解釋了為什麼時間只向一個方向運動,科學家稱之為“向前”。該定律預測,宇宙中的時間方向與無序度增加的方向相同。然而,這個推理是不完整的。

    正如熵似乎在增加,因此時間也在增加,因為宇宙仍處於膨脹階段,這一階段有利於智慧生命的萌芽,我們只在四維空間中體驗宇宙,因為只有四維空間的盛行有利於智慧生命的開始和維持。

    事實上,生物本身,即使是最簡單的生物,也會消亡,因為地球將無法圍繞太陽旋轉。當兩個物體之間的距離增加一倍時,萬有引力的強度下降了四倍,但在五維空間下降了五倍,在六維空間下降了六倍。在更高維度的宇宙中,地球可能無法實現圍繞太陽的穩定軌道,因此生物會被凍死。

    也許形成太陽的引力壓縮和氣體膨脹在更高的維度上會有所不同,相比之下它們在四維空間中是如何發生的。也許太陽本身會過早坍塌成黑洞。即使是更高維度的原子也不會聚集並形成複雜的分子,這些分子隨後會構成複雜的生命。

    科學家們迫切想進入四維空間,可以把我們這個物種的長期謎團解開。這對物理學家來說也是非常鼓舞人心的,因為它代表了人類尋求統一四種基本力量的一個巨大飛躍,並最終代表了人類對宇宙是如何誕生、如何發展以及它可能走向何方的理解。

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