一張圖看懂：從零維到十維的時空太厲害了

1、.一張圖看懂：從零維到十維的時空，太厲害了事情是這樣的，這周我給學生講3dmax的課。為了讓學生理解三視圖我就順便科普了一下什么是零維、一維、二維、三維空間。講完不過癮，感覺一支粉筆一塊黑板講維度是一件很爽的事情，那么.接下來請同學們翻開腦洞，看我用一支筆幾張紙來為同學們展開從零維空間到十維空間之旅吧！聲明：本文中的理論均根據(jù)弦理論物理的知識，結合簡單的圖示和通俗的道理來解釋，不是信口開河，具有科學根據(jù)。零維讓我們從一個點開場，和我們幾何意義上的點一樣，它沒有大小、沒有維度。它只是被想象出來的、作為標志一個位置的點。它什么也沒有，空間、時間統(tǒng)統(tǒng)不存在，這就是零維度。一維空間好的，理解了零維之后

2、我們開場一維空間。已經(jīng)存在了一個點，我們再畫一個點。兩點之間連一條線。噔噔噔！一維空間誕生了！我們創(chuàng)造了空間！一維空間只有長度，沒有寬度和深度。二維空間我們擁有了一條線，也就是擁有了一維空間。如何晉級到二維呢？很簡單，再畫一條線，穿過原先的這條線，我么就有了二維空間，二維空間里的物體有寬度和長度，但是沒有深度。你可以試一試，在紙上畫一個長方形，長方形內(nèi)部就是一個二維空間。這里，為了幫助大家方便理解高維度的空間，我們用兩條相交的線段來表示二維空間。為了向更高的維度前進，如今我們?nèi)缃駚硐胂笠幌露S世界里的生物。因為二維空間沒有深度也可以理解成沒有厚度，只有長度與寬度，我們就可以將它理解成“紙片人，

3、或者是撲克牌K.J.A Q里的畫像。因為維度的局限，這個可憐的二維生物也只能看到二維的形狀。假如讓它去看一個三維的球體，那么他繞球一周也只能看到的是這個球體的截面，也就是一個圓。三維空間三維空間大家肯定熟悉，我們無時無刻都生活在三維空間中。三維空間有長度、寬度與高度。但是，我要用另一種思維來表達三維空間，只有這樣，才可以向更高維度推進。好，如今我們有一張報紙，上面有一只螞蟻。我們就姑且把螞蟻君看作是“二維生物，我在二維的紙面上挪動。假如要讓他從紙的一邊爬到另一邊，那么螞蟻君需要走過整個紙張。但是我們把這張紙卷起來呢？成為一個圓柱，一個三維空間里的物體；這時螞蟻君只需要走過接縫的位置，就到達了目

4、的地。對了！就是傳說中的蟲洞換句話說，把二維空間彎曲，就得到了三維空間，我們就可以這樣來表達。再解釋一遍，在這個圖示上，螞蟻從A點消失，B點出現(xiàn)，你們想想，就是這意思，卷曲產(chǎn)生新的維度！好了，開場進入燒腦階段！前三個維度我們可以簡單理解成長、寬、高。那么我們怎么理解四維空間？四維空間四維比三維多一維，它是什么？是時間！想象一下，左邊有一個1分鐘之前的我，右邊那么是如今我，將這“兩個我看成兩個點 ，穿過他們連線，它就是四維空間里的線。太棒了，四維空間出現(xiàn)了！那么在現(xiàn)實當中我們可以看到過去和將來的我么？不能！因為我們是三維生物，活在三維空間中。 就像上文提到的，那位二維生物只能看到三維物體的截面一

5、樣，我們作為三維生物，只能看到四維空間的截面，也就是如今的你、我、他；換句話說就是此時此刻的世界。你們還可以么？我要開場講五維空間了哦五維空間首先我們要明確一點，低維度生物不能意識到高維度空間發(fā)生的事情。我們從出生到如今，都感覺自己在同一個空間里。我們常說“隨著時間的推移，其實就是沿著時間線向前，這條時間線就是四維空間里的那條線，換句話說，三維的我們沿著四維空間里的時間線向前走。假設我們是四維空間生物，我們就可以看到過去、如今、將來各個時段的我們自己。但是，時間線只有一條，還記得前文中兩條線穿插，將一維晉級為二維么？那么如今，在四維這條時間線的根底上，我再加一條時間線和這條時間線穿插，五維空間

6、就出現(xiàn)了！不懂？沒關系！例子舉起來！比方說，你大學畢業(yè)參加工作，工作了5年，如今是一名經(jīng)理，那么四維空間里你只能看到大學畢業(yè)的你以及成為白領的這條時間線上的你。假如當初你初中畢業(yè)就去學烹飪，如今是一名廚師。那么這就是另一條時間線上的你。在五維空間中，你可以看到成為經(jīng)理的你，也可以看到成為廚師的你?？偨Y的說，五維空間，你可以看到你將來的不同分支。六維空間OK 我開場解釋六維空間。如今的你假如想拜訪一下過去的你，怎么辦？我們可以將四維空間中任意一條時間線彎曲，這樣你就可以跳回以前，去見以前的你。換句話說，五維空間中，你可以“穿越回到一條時間線上的過去。還是拿“經(jīng)理的你和“廚師的你舉例子，廚師的你感

7、覺日子很艱辛，每天油煙嗆人，你想成為經(jīng)理，安安靜靜在辦公室里坐著。怎么辦？五維空間中，你可以穿越到你初中畢業(yè)的時候，告訴以前的你，一定要繼續(xù)讀書，上高中，考大學，做白領。不過這很費力，而且風險很大，初中畢業(yè)的你需要作出不同的選擇，每一種選擇都會產(chǎn)生一個新的時間線，一個不同版本的將來。你們還記得二維空間中螞蟻君和報紙么？彎曲一個空間產(chǎn)生一個新的維度。對了！我們直接把五維空間彎曲，產(chǎn)生六維空間。這樣，你就可以穿越到“經(jīng)理的你這條時間線，看一看另一個版本的你。七維空間假如你能看到這里，恭喜你，你的腦洞已經(jīng)很大了。好，我們繼續(xù)，七維空間走起來。還是那個例子，前面提到兩個時間線：經(jīng)理與廚師。初中畢業(yè)的你

8、，不可能只有這兩種選擇，而是近乎無限。怎么解釋，你的每一個決定都在塑造出一個特有的你。你可以成為任何一種你。概括地說，初中畢業(yè)的你是一個起點，所有的時間線。都從這個點向外輻射，數(shù)量是無窮大，那么最后，七維空間里的一個點，里面包含著“初中畢業(yè)的你開場的無限種可能。那么怎么畫出七維空間里的一條線？我們需要另一個點，但是這個點已經(jīng)包含了無限，如何再去找另外一個點？那就是另一種開端。沒關系，我們舉例子，你會懂得。前文中我們提到由“初中畢業(yè)的你為開端而產(chǎn)生的七維無限點；假如你小學畢業(yè)的時候就作出不同的選擇呢？每一個選擇又會塑造一個不同的你；那么以“小學畢業(yè)的你為開端，就會產(chǎn)生另一個包含著無限時間線的點。

9、將這兩點連成一條線，就是七維空間的線。八維空間還記得文章開場時提到的一維的線么？我們把另外一條線穿過它，就變成了二維空間。同樣的道理，我們來給七維空間晉級。例子呢，還是那個“你。我們又找到了兩個點，一個是由“大學畢業(yè)的你為開端產(chǎn)生的七維無限點，另一個是由“50歲的你為開端產(chǎn)生的無限點。將這兩點連線，與上文中那條連接“初中畢業(yè)的你無限點“小學畢業(yè)的你無限點的這條線相交。我們就得到了八維空間！九維空間好了，講到這里，你其實可以想象出九維空間是什么樣了。我們把八維空間理解成那張報紙，平平的。這時螞蟻君又出現(xiàn)了，不過它已經(jīng)進化成八維空間生物了，給它一樣的任務，要他橫跨整個報紙去目的地，怎么辦？將報紙再一次卷起來，蟲洞又出現(xiàn)了。螞蟻君順利穿過蟲洞出如今目的地。也就是說，將八維空間繼續(xù)卷曲，我們就得到了九維空間！十維空間這里我來總結一下，回憶上文，從零維到四維，我們經(jīng)歷了點、線、面、體這個晉級流程。然后四維空間又可以看做一點，充滿著三維空間中所有可能性的連線，這個連線就是時間。從四維到八維，我們又經(jīng)歷了點、線、面、體的晉級流程。八維的點，充滿著七維空間中所有可能性的連線。八維空間繼續(xù)晉級。還是那個“你，以八維空間的點為起始，我們必須想出所有的可能，每一種可能都與八維的這個點相連，最后，我們得到十維空間里的一個點，充滿著九維空間中所有可能性