这篇文章其实就是我的零维空间那篇文章的分支,在四维空间吧我把它分开来写了。阅读这篇文章有一个前提:太多不可能,但是意识、想象力完全可能。
一、三维空间对二维空间的全透视性
我们知道,纸的平面是一个二维空间,宇宙这个体是三维空间,人就属于三维生物。取一张白纸,我要在上面画画。那么这个画的内容大致可分为这几种:一个或多个点,一条或多条直线,封闭或不完全封闭的图形——比如一个正方形和一条折线段,填充、不填充或不完全填充的图形——比如一个涂满色彩的正方形,一个空心正方形和一个只涂一半颜色的正方形。当然,这个折线段和正方形可以是其他曲线和不规则图形。
可以看出,无论这张白纸上画的是什么,它每一个细节我们都可以看得清清楚楚。假设蚂蚁是二维生物,没有高度概念。它走到我们画的正方形边长处,它看不到一个正方形,只能看到一条线段。它走到我们画的正方形角落处,只能看到一段折线段。而且它不越过正方形边长进入内部的话,它无法看到正方形中间有填充图案。
二、四维空间对三维空间的全透视性
再反过来看我们三维世界的“画”。这个“画”的实质并不是平面图,而是一个真实的、不透明三维立方体。无论从哪一个角度,我们都是无法同时看清它外面的六个正方形,最多同时看到三个。内部则是完全看不见。按照这种现象不难发现,四维生物可以看清楚三维空间的“画”。它们可以同时看清楚这个立方体的六个外面,还包括里面。
通过上面的内容,得到一个非常重要的推论:高维度生物可以看到低维度的所有物体细节,但是在自己维度中,只能看到与自己相同维度的物体一部分边缘,无法看到不透明的物体内部。比如蚂蚁在正方形外只能看到一条线或一条折线段,人只能看到立方体外部的一个到三个面,四维生物在看超立方体时,只能同时看到一个到四个立方体。换言之,我们,三维生物是二维空间的透视。 四维生物相对于我们而言,它们观察三维空间,是全透视。
三、降维思考
要想充分理解四维空间,就要学会降维思考,本文有相当多的推论都是降维思考的结果。所谓降维思考,就是多从自己的三维空间去观察零维空间、一维空间和二维空间。现在开始我要建立让自己变成四维生物的模型,来观察地球上所有人类的活动。同理,观察宇宙也可以,只是没必要也很难去想象一些宇宙的零碎活动。选择地球,因为大部分人都知道人类生活的方式。
二维空间到三维空间,多了一个垂直的维度。三维空间到四维空间,也多了一个垂直的维度。现在我是三维生物,当我用想象力把我所在的空间(地球)变成二维空间时,我就变成比他们多一个维度的生物了,这样一来,再把地球当作三维空间来看,我就成了四维生物。具体想象方法如下。
四、用意识,想象力让自己模拟四维生物
首先,想象力必须跳出科学,这里例证仅仅把地球当作三维空间,只考虑地表,不考虑地球内部。然后想象我们所站立的大地是就平的,那么地球的大地、海洋、所有都是平的,而不是圆的。接着把地球三维空间的维度抽离一个,想象自己飞的足够高,直到地球上所有有高度的东西和你自己在的高度比起来,它们的高度都可以变得无穷小,接近于零,但它们还是平的。
现在,我就是四维空间的生物了。 人、车、动植物等小的物体都变成了点,房子是一个个填充的多边形或曲面图形,河流和道路成为了曲线,山脉海洋成为不规则填充图形。没错,它们变成了不安静的世界地图。这时候我能作为三维生物透视这个二维地图的所有东西,但这不是真正的透视,还差一步。
五、想象自己就是四维生物,拥有全透视眼
这一步就是想象我真的有了透视眼。我任意选择地图上的一个区域,比如湖南省邵阳市莲花广场,那么这个区域可以瞬间放大成三维世界,我可以看到并透视莲花广场的全部面貌。莲花广场有文化中心建筑,有博物馆,有名人雕塑,有地下停车场,还有不少游客在那里拍照,博物馆里面人山人海,其中有一大家子在馆前拍全家福,他们之中有个年轻美女手上抱了个胖娃娃,胖娃娃含了个奶嘴之后就不哭了。华丽的地板之下有复杂的电线水管,几只老鼠在旁边挖洞,偷来的东西一个个往洞里塞……
我再选择莲花广场中的一个男游客,这个游客就被瞬间放大,我可以看到并透视他的身体内部结构。他看起来40多岁,十分阳光健康,但头骨附近有血块,牙齿掉了两颗,小腿骨有弯曲,曾经断过腿。眼球壁很薄,可见他是近视。一身肌肉相当发达,是个经常运动的人。他体内细胞十分活跃,红细胞、白细胞、血小板也充满活力,比例基本正常……如果你跟着我的想象到了这一步,那么你就已经体验过当四维生物的感觉了。对于我们而言,他们可以无时无刻地观察我们,而且移动速度非常快。
一、三维空间对二维空间的全透视性
我们知道,纸的平面是一个二维空间,宇宙这个体是三维空间,人就属于三维生物。取一张白纸,我要在上面画画。那么这个画的内容大致可分为这几种:一个或多个点,一条或多条直线,封闭或不完全封闭的图形——比如一个正方形和一条折线段,填充、不填充或不完全填充的图形——比如一个涂满色彩的正方形,一个空心正方形和一个只涂一半颜色的正方形。当然,这个折线段和正方形可以是其他曲线和不规则图形。
可以看出,无论这张白纸上画的是什么,它每一个细节我们都可以看得清清楚楚。假设蚂蚁是二维生物,没有高度概念。它走到我们画的正方形边长处,它看不到一个正方形,只能看到一条线段。它走到我们画的正方形角落处,只能看到一段折线段。而且它不越过正方形边长进入内部的话,它无法看到正方形中间有填充图案。
二、四维空间对三维空间的全透视性
再反过来看我们三维世界的“画”。这个“画”的实质并不是平面图,而是一个真实的、不透明三维立方体。无论从哪一个角度,我们都是无法同时看清它外面的六个正方形,最多同时看到三个。内部则是完全看不见。按照这种现象不难发现,四维生物可以看清楚三维空间的“画”。它们可以同时看清楚这个立方体的六个外面,还包括里面。
通过上面的内容,得到一个非常重要的推论:高维度生物可以看到低维度的所有物体细节,但是在自己维度中,只能看到与自己相同维度的物体一部分边缘,无法看到不透明的物体内部。比如蚂蚁在正方形外只能看到一条线或一条折线段,人只能看到立方体外部的一个到三个面,四维生物在看超立方体时,只能同时看到一个到四个立方体。换言之,我们,三维生物是二维空间的透视。 四维生物相对于我们而言,它们观察三维空间,是全透视。
三、降维思考
要想充分理解四维空间,就要学会降维思考,本文有相当多的推论都是降维思考的结果。所谓降维思考,就是多从自己的三维空间去观察零维空间、一维空间和二维空间。现在开始我要建立让自己变成四维生物的模型,来观察地球上所有人类的活动。同理,观察宇宙也可以,只是没必要也很难去想象一些宇宙的零碎活动。选择地球,因为大部分人都知道人类生活的方式。
二维空间到三维空间,多了一个垂直的维度。三维空间到四维空间,也多了一个垂直的维度。现在我是三维生物,当我用想象力把我所在的空间(地球)变成二维空间时,我就变成比他们多一个维度的生物了,这样一来,再把地球当作三维空间来看,我就成了四维生物。具体想象方法如下。
四、用意识,想象力让自己模拟四维生物
首先,想象力必须跳出科学,这里例证仅仅把地球当作三维空间,只考虑地表,不考虑地球内部。然后想象我们所站立的大地是就平的,那么地球的大地、海洋、所有都是平的,而不是圆的。接着把地球三维空间的维度抽离一个,想象自己飞的足够高,直到地球上所有有高度的东西和你自己在的高度比起来,它们的高度都可以变得无穷小,接近于零,但它们还是平的。
现在,我就是四维空间的生物了。 人、车、动植物等小的物体都变成了点,房子是一个个填充的多边形或曲面图形,河流和道路成为了曲线,山脉海洋成为不规则填充图形。没错,它们变成了不安静的世界地图。这时候我能作为三维生物透视这个二维地图的所有东西,但这不是真正的透视,还差一步。
五、想象自己就是四维生物,拥有全透视眼
这一步就是想象我真的有了透视眼。我任意选择地图上的一个区域,比如湖南省邵阳市莲花广场,那么这个区域可以瞬间放大成三维世界,我可以看到并透视莲花广场的全部面貌。莲花广场有文化中心建筑,有博物馆,有名人雕塑,有地下停车场,还有不少游客在那里拍照,博物馆里面人山人海,其中有一大家子在馆前拍全家福,他们之中有个年轻美女手上抱了个胖娃娃,胖娃娃含了个奶嘴之后就不哭了。华丽的地板之下有复杂的电线水管,几只老鼠在旁边挖洞,偷来的东西一个个往洞里塞……
我再选择莲花广场中的一个男游客,这个游客就被瞬间放大,我可以看到并透视他的身体内部结构。他看起来40多岁,十分阳光健康,但头骨附近有血块,牙齿掉了两颗,小腿骨有弯曲,曾经断过腿。眼球壁很薄,可见他是近视。一身肌肉相当发达,是个经常运动的人。他体内细胞十分活跃,红细胞、白细胞、血小板也充满活力,比例基本正常……如果你跟着我的想象到了这一步,那么你就已经体验过当四维生物的感觉了。对于我们而言,他们可以无时无刻地观察我们,而且移动速度非常快。