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你能在四个维度打结吗?数学家解释
一位学者深入研究多维物理以及是否有可能在 4D 中打结。
来源:LiveScience我们都知道我们生活在三维空间中。但是当人们谈论四个维度时,这意味着什么呢?
只是一种更大的空间吗?是爱因斯坦相对论中流行的“时空”概念吗?
如果您想知道四个维度到底是什么样子,您可能见过“四维立方体”的图画。但我们的大脑天生会将平面纸上的图画解释为二维或最多三维,而不是四维。
几个世纪以来,第四维度的可视化几乎是不可克服的困难,一直激励着数学家、物理学家、作家,甚至一些艺术家。但即使我们无法想象,我们也能理解。
什么是维度?
空间的维度捕获其中独立方向的数量。
线是一维的。我们可以沿着它向前和向后移动,但这些方向是相反的,而不是独立的。您也可以将一根绳子或一根绳子视为实际上一维的,因为与长度相比,厚度可以忽略不计。
表面(例如足球场或气球的表皮)是二维的。向前和侧向有独立的方向。
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您可以在表面上沿对角线移动,但这不是一个独立的方向,因为您可以通过向前移动然后向侧面移动到达同一个位置。我们生活的空间是三维的:除了可以向前、横向移动外,我们还可以上下跳跃。
四维空间还有另一个独立的方向。这就是为什么时空被认为是四维的:你拥有空间的三个维度,但在时间上向前或向后移动算作一个新的方向。
想象四维空间的一种方式是作为一部沉浸式三维电影,其中每个“帧”都是三维的,您还可以及时快进和倒带。
