我的理解,也许不对。
n维世界的人能感受到n维空间,但他们是看不见n维事物的,他们只能看见n-1维的事物。
比如二维世界的人只能看见线,最多是长短深浅明暗不一的线。他们永远看不到三角形、四边形这类的形状。(设想你的视角和桌面在一条水平线上,桌面上平铺的一张纸在你眼中会显示成一条线,只有让眼睛高于这个平面才能看出这张纸的形状。)对于二维世界的人来说,他们只能通过围绕形状一圈进行观察、触摸等方式,感受到二维的形状。
三维世界同理。生活在三维空间的我们只能看见二维的事物。我们觉得我们能“看见”三维事物,其实我们只是“感受”到三维事物而已。我们的眼睛看到的只是一张平面图,就像一张照片或是一副画,是平面的、二维的。因为我们在三维世界生活,积累了很多经验和习惯(比如近大远小),所以可以快速地根据二维性质判断物体在三维空间的大小和位置。这种经验有时也会误导我们,因此才产生了许多经典的视错觉。 (有人可能会说一只眼睛是平面的,两只眼睛就是立体的了。其实用两只眼睛看跟围绕事物观察是一个道理,都是从不同角度观看事物,从而获得对其形体的感知。用两只眼睛看只是省事些,可以不用绕着事物转圈子就能看到两个角度的事物,每只眼睛看到的还是平面。如果我们只有一只眼睛,也是能产生立体感的。)
想要真正的看到三维的事物,只有在四维空间才有可能。
我这里讨论的四维是空间上的维度,比如这种四维立方体所在的空间。我不喜欢那种把时间当成第四维的说法。
空间上的第四维,对于我们三维世界的人来说是难以理解的,长、宽、高已经概括了所有的方向,第四维到底是哪个方向呢?正如二维国只有东南西北,他们无法理解“向上”这个方向,对他们来说“上下”就是南北,三维的“上下”超出了他们感知的范围,这个概念在他们的世界中不存在。同样,我们三维世界的人也无法感受到第四维这个方向的存在。但是,通过类推,我们可以想象这个维度。
四维立方体看起来有奇怪的重叠,难以理解,是吗?但是再想一下,我们看三维立方体其实也有重叠,立方体有一面是我们看不到的,因为那一面跟朝向我们的那一面重叠了,只是我们知道那其实不是重叠,那“重叠”的两个面其实分别处于不同的平面上。四维立方体也是这样,看起来重叠的体其实没有重叠,而是处于第四维度的不同位置。
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三维以上都只是数学上的概念了,说时间是第四维其实也只是“四维”这个数学模型的一个用例,而并不是说任何模型里的第四维都是时间。
我说的可能有点乱。。。
我的理解跟Betty相似。
@Ven:
有人觉得我们现在的世界已经是四维世界了,即空间三维+时间,但我觉得时间不能算,我们生活的应该还是三维空间。
对着这个图看了半天依然无法想象原来应该是什么样的。从2维到4维,这变化也忑大了些。
Poincaré 在《最后的沉思》里写过篇文章叫《空间为什么是三维的》,我承认我没看懂。按我的理解,他的意思大概是因为内感觉。
图不错啊,我看了半天都没搞明白这玩意是怎么运动的
晕了我
那個圖,我也想像不出來四維是個什麼樣子。估計看到了就明白。我空間想像能力還是不行啊
分维能看明白吗@jan:
以及占据三维空间却只有一个面的莫乌比斯环@tworoom:
这个图!!!
这是应该是超立方体在四维空间滚动时在三维空间投影的动画. 静止状态的的超立方体框架在三维空间的正投影就是两个立方体的嵌套, 就像三维空间立方体在平面上的正投影是两个正方形的嵌套一样.
@os:
没错。我们三维世界的人很难想象两个立方体为什么能嵌套,动态图可能比静态的容易看懂点 :)
那个图都看不懂。。。
@向晚:
我也不太懂,因为我们是三维世界的人嘛,理解不了四维的东西很正常 :)
看过《三体》,大刘对于四维是这么想象的:在四维空间,我们的眼睛可以全透视,也就是说,我们可以任意定焦在任一竖截面,因而,整个世界对我们来讲,非常绚烂,信息量奇大无比。
这想法肯定不一定是对四维世界的正确解答,但我觉得,非常美,嘿嘿