这是一个非常有意思的问题,我们先从眼睛说起。
我们在三维世界中,遇见的一切物体,不论是薄薄的纸张,还是立体的建筑。它们的光线,最终都会投射到我们的视网膜上——一张二维的膜。而我们每只眼睛所看到的图像,也都是二维的。(虽然之后会通过双眼视差来恢复,但基本还是二维的,因为你看不到背面)
这其实就是投影。我们再看看「二维的生物」如何看世界——它们的视网膜是一维的。可以论证,四维的生物,如果看世界,它们所看到的画面,是三维的。一个盒子,可以同时看到里面和外面,对于四维生物来说,无所谓三维的内外。
但是,我们进入四维空间之后,并不会得到这个超能力。就如二维的纸从桌上拿起来之后,也不会变成三维的物质一样。我们进入四维空间之后,看到的仍然是二维的画面。接触到的,仍然是三维的物体。只是有一些奇怪的地方:
比如,有的东西会以奇怪的形式相交:
这是我几年前绘制的四维球体(在三维上的投影)。注意看上下两处,其实是自我相交了的。但在实际上,它并没有自我相交,这只是视觉上的幻象。
而从物理上来说,如果高斯定理始终成立的话,那在四维空间中,库仑力、磁力、引力,都会衰减的非常快。以至于以我们现在的原子排布,只要进入四维空间,就会立刻瓦解。
从前面的分析出发,你还能推理出四维空间看起来会是什么样的?
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