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【RPG公會】高維度空間解說(一至八維,九、十維無法理解)

作者:半人馬│2016-08-07 11:37:51│巴幣:234│人氣:7178
本文章內容整理自
一、「Re: [問卦] 高維度空間到底是什麼概念?」一文,jfsu (水精靈) 的文章
二、「卡提諾論壇 - [網路觀察] 「高維度空間到底是什麼概念?」超專業網友科普文幫白話翻譯:淺顯易懂給推」一文,ultra_p (五十九樓) 的文章。

  九維、十維完全無法理解......


  咳~別說你無法理解,任何人也是無法理解五維以上的空間
  在此,先說明一下為何我們看不到高等次元。基本上,這不是眼睛有問題,所以不用去找眼科。

  你之所以能感受到三維空間 (或是稱作三次元) 這樣一個概念,其實是出於人類的本能
  舉例來說,當你扮成搶匪走進銀行內,就可以馬上辨識出櫃檯、匯率板、攝影機等擺設,甚至是正妹行員這種可愛又迷人的角色。簡單來說,我們光靠本能就可以將這些物體的長、寬、高描繪出來。(這類的計算,只是在潛意識內進行,我們當然不會意識到運算過程,這是長久以來為了求生存而演化的結果。如果,我說如果,要是你能意識到大腦正在進行種種運算,身體早就癱瘓得無法行動。)

  三次元的本能觀念,打從出自娘胎就已經根深柢固在我們腦海之中。愛因斯坦加入了時間次元,將它擴充成第四次元。(物理學家稱超越長、寬、高的空間次元與時間次元為第五次元或是高等次元。)
  之所以看不到高等次元的原因是來自於演化的意外發展。剛才提過,關於三次元的概念是一項本能,大腦也就是為了應付這樣的狀況才演化成目前的結果。千萬年前,一隻老虎朝你撲來,本能會讓你作出反應,看是拔腿狂奔或是作出反擊;而到了現代,遠方一輛失控的車子朝你衝來,本能仍是告訴你,看是要選擇躲避還是打卡留言。擁有這些技能,就代表你能在世上多活上一陣子。只不過,人類並沒有擁有應付在四次元以上遇到威脅時的能力,因為老虎或是車子並不會從第四次元衝出來。


  一維(僅由一個要素構成的空間),如一張紙上有兩個點把這兩個點連成一條直線(也可以說是很多個無限小的點連起來),這一條直線沒有高度和深度,只有長度,所以我們把直線曲線叫做:一維空間

  二維,就是僅由兩條線(在幾何學中為X軸和Y軸)交叉所組成的平面空間,只在平面延伸擴展,所以我們把平面曲面叫做:二維空間
  所以一個二維空間的生物,就是一個扁平的紙片人,一輩子活在扁平的世界,請務必了解這個比喻。

  三維,長寬高(在幾何學中為X軸、Y軸和Z軸)組成的立體空間。
  所以一個三維空間的生物,你可以想像成一隻螞蟻,走在一個扁平的紙 (二維) 上,但是這張紙,被人捲起來,形成一個空間 (三維) ,而這隻螞蟻,可以在這空間裡移動。

  以上三個維度為不存在時間的靜態空間


  四維,就是空間(長寬高)加上時間,可以將理解成空間被壓縮成一個點(三維壓縮成零維)組成一條時間線(時間為一維),而這條時間線就是這個空間的單一時間軸。
  所以一個四維空間的生物,就是一隻螞蟻,在一張捲起來的空間裡,由生到死的一個直線過程,所以可以想像成,很多個三維空間連起來,從以前到未來

  五維,就是空間、時間加上時間層次(分歧點),時間在這裡成為平面集合體(二維)
  四維空間,時間只有單向,從過去到未來,在五維空間中,時間其實是「一個集合體」,就像是樹狀圖般分岔出去的四維空間。
  再白話一點,五維空間,就是一個四維空間生物,在同一個時間點,有多個他的存在,而多少個他的存在,決定於他的生命中他曾經做過的決定和選擇,造成分岔出去的不同結果,一個五維空間的物體,應該是跨越不同時間軸線的,但在任意一個時間軸線上我們只能觀察到它的一部分。

下面將以圖例顯示一維至五維


  六維,就是空間、時間、時間層次加上時間方向性,時間再度扭曲,也可以理解成時間成為一個整體(失去方向性),一個六維生物將包含了他歷經的「所有時間」,在這裡除了起點相同,將包含所有的未來。

  以上六個維度為單一起點(存在)的動態空間


  七維,單一起點下的所有可能性(觀察者存在或不存在的宇宙)
  無限可能之中,可能有你,可能根本沒有,如果一個七維空間之中沒有六維空間的你,你就無法到達,所以六維空間的你會以為不存在,但是其實更高級的七維空間是有這個你不存在的空間。
  簡單的理解就是所有的平行宇宙
  
  以上七個維度為單一起點的動態空間


  八維,不同起點下的所有七維空間
  將七維空間視為一個點,而八維空間代表著所有可能存在的七維空間,在同一個六維空間裡面,盡管擁有各種可能,但物理定律是一樣的。而不同的七維空間,代表不同的宇宙大爆炸,有不同的初始值,可能彼此的光速不一樣、重力不一樣、所有的物理定律都不一樣。

  以上八個維度為所有有起點的動態空間


  無法理解的存在

  九維,同步出現的所有八維

  十維,包含不同空間構成的所有宇宙


  回到最開始的問題,別說是理解了,高等次元的空間我們根本看不到它,如同怠惰的司教培堤爾其烏斯的權能「不可視之手」。高等次元的各個維度空間是不可視的,無論你怎樣嘗試都做不到,更別說是去想像它的存在。雖然如此,我們仍可以用數學公式來描述,電腦也可以解出多次元空間公式。
  再者,之所以主張高等次元的理由是,三次元太小了,無法描述宇宙所有的自然定律;多增加一個次元可以簡化、統合這些定律。舉例來說,古代戰爭的第一守則就是佔領高地。從一個二次元的戰場,跳換成三次元的視野,所有的戰鬥都可以清清楚楚地統整成單一場景。再不然,想像你是某遊戲新手玩家,當你取得「開圖」技能之後,處在「上帝的視角」來看整張地圖,仿佛有一種天大地大我最大的感覺。
  愛因斯坦就是利用這個化繁為簡的原則,發現時間是第四次元,並證明了空間與時間可以統整為一,之後更是發展出將以這兩個為測量基礎的物理量整合在一起,如:質量與能量。(E=MC^2就是因此得來。)

  高等次元的第一個理論是克魯查-克萊因理論 (Kaluza-Klein Theoy)。這兩位科學家發展出重力新理論,認為光其實是第五次元的振動。光可以穿越真空是因為真空是存在於四次元空間與時間裡。只要我們再多增加一個次元(即第五次元),重力與光將統合在一起。
  過去半個世紀以來,克魯查-克萊因理論的矛盾終於被破解了,而帶領這股潮流的就是重力理論 (Supergravity theory) 超弦理論 (superstring theory) 等學說。科學家相信,唯有研究高次元(超空間理論),才能創造出統一各個自然定律的大一統理論。

ps1.超弦理論預測了時空的次元數:十次元
ps2.採用十次元的原因在於科學家可以有足夠的「空間」來容納四個基本作用力,
    也可以解釋目前粒子對撞機所產生的一堆粒子。

  如果你問,我們存在的宇宙是否存在於高等次元內?基本上,目前還無法以實驗證實,不過,有個人曾經這樣說,「我對普通的人類沒有興趣,你們當中要是有外星人、未來人、異世界人以及超能力者的話,就儘管來找我吧!
  最後,關於高維度空間問題,在一百年前就已經在討論了,當時關於第四次元的各種論點可是非常夯 (小說、魔術、鬼魂、神佛...)。有一位叫欣頓 (Hinton) 的數學大師把第四次元具現化並通俗化地介紹給大家認識。他使用三種方式把高等次元物體 圖象化:投影、橫切面與展開,實至今日,他的這三個手法仍是目前科學家用來理解與研究高等次元的方式。達利畢卡索的作品也深受第四次元的影響。


引用網址:https://home.gamer.com.tw/TrackBack.php?sn=3281071
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留言共 3 篇留言

創造
真是勤勉…!

08-07 12:03

弧黎
時空觀察者.......
這讓我想起神話中的命運三女神
是否神話中其實就隱含了一些事呢?

08-07 12:09

夜眠
太勤勉了(咬手指

08-07 12:16

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