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○維:沒有長寬高,單純的一個點,如奇點。
一維只有長度
二維平面世界只有長寬
三維,長寬高立體世界,我們肉眼親身感覺到看到的世界,三維空間是點的位置由三個座標決定的空間。客觀存在的現實空間就是三維空間,具有長、寬、高三種度量。數學、物理等學科中引進的多維空間概念,是在三維空間基礎上所作的科學抽象。
四維一個時空的概念日常生活所提及的“四維空間”,大多數都是指阿爾伯特·愛因斯坦在他的《廣義相對論》和《狹義相對論》中提及的“四維時空”概念。
我們的宇宙是由時間和空間構成。時空的關係,是在空間的架構上比普通三維空間的長、寬、高三條軸外又加了一條時間軸,而這條時間的軸是一條虛數值的軸。根據阿爾伯特·愛因斯坦相對論所說:我們生活中所面對的三維空間加上時間構成所謂四維空間。
一維是線,二維是面,三維是靜態空間,四維是動態空間(因為有了時間)。
因為人的眼睛只能看到三維,所以三維以上很難解釋。正如一個智力正常;先天沒有一隻眼睛;一隻耳朵的人(太悲哀了。這樣就沒有雙眼效應;雙耳效應);他就很難理解距離了;他很可能認為這個世界是2維的。
一個簡單的說法:N維就是N條直線兩兩垂直所形成的空間
因為,人類只能理解到3維,所以後面的維度可以透過數學理論構建,但要仔細理解就很難。在量子力學;目前仍在建立的膜理論;認為宇宙是11維的。
具體分析一下三維與四維的關係,可以用數學模型的方式來比喻一下。
宇宙的數學結構是抽象、永恆的實體,獨立於時空之外。如果把歷史比作一段錄影,數學結構不是其中一楨畫面,而是整個錄影帶。
試設想一個由四處運動的點狀粒子構成的三維世界。在四維時空--也就是鳥的視點--看來,世界類似一鍋纏繞糾結的義大利麵條。
如果青蛙觀測到一個總是擁有恆定速率,方向的粒子,那麼鳥就直接看到它的整個生命週期——一根長長的、直直的麵條。
如果青蛙看到兩個相互圍繞旋轉的粒子,鳥就看到兩根以雙螺旋結構纏在一起的麵條。
對青蛙來說,整個世界以牛頓運動定律和引力定律為規則運作;而對鳥來說,世界被描繪成“義大利麵條几何學”--一種數學結構。
青蛙本人也僅是麵條--一大堆複雜到構成它們的粒子能儲存和處理資訊的麵條。我們的宇宙要比上述例子複雜的多,科學家們還沒有找到--如果有的話--那個能正確描述它的數學結構。
由此就可以引出平行空間的概念,那麼什麼是平行宇宙空間呢?
如果宇宙天生是數學性的,為什麼它僅僅基於“那一個”數學結構?要知道數學結構是多種多樣的。似乎在真實的核心地帶有某種最基本的不公平存在。
作為解決該難題的一條路徑,我認為數學結構有著完全的對稱性:
基於任何數學結構的宇宙都確實存在。
每一個數學結構都有與之相關的平行宇宙。
構成這個宇宙的基礎並不在該宇宙內而是遊離於時間和空間之外。
大部分平行宇宙內很可能不存在觀測者。
這種假說可以看成是本質上的柏拉圖主義,它斷言柏拉圖領域提及的數學結構或是聖荷西州立大學的數學家RudyRucker所謂的“精神領域(mindscape)”都存在對應的物理真實。它也類似於劍橋大學的宇宙學家JohnD。Barrow提到的“天空中的π”,或是哈佛大學的哲學家RobertNozick提出的“多產性原理”,或是普林斯頓的哲學家DavidK。Lewis所謂的“形式現實主義”。第四層終於宣告了多重宇宙在層次上的終結,因為任何自相容的物理理論都能表達成某種數學結構。
第四層多重宇宙的假設作出了可驗證的預言。在第二個層次上,它包含了全體可能(全體數學結構)和選擇效應。數學家們還在繼續為這些數學結構分門別類,而他們最終應該發現,用來描繪我們世界的那個數學結構將會是所有符合我們觀測結果的結構中最簡單那個。類似地,我們將來的觀測結果將會是那些最