宇宙之外是什么 0维空间有多吓人


我们所处的世界,是一个由三维空间与一维时间交织而成的宇宙,这正是由爱因斯坦的四维时空所描述的。在此空间内,每一个实体皆具有其长度、宽度和高度,进而显现其立体性。对于数学家和物理学家而言,空间的维度却远远超过三个层次。以超弦理论为例,其理论甚至需要26个时空维度才能得以自洽。

下面,让我们开始探寻这时空背后的奥秘,从零维空间开始探索。

零维空间,顾名思义,即为一个点。一维空间则是在零维的基础上增加了方向性,即一条线。二维空间则是在一维的基础上再次增加方向性,从线演变为面。但因缺少第三个维度,二维生物眼中的世界仅由长短不一的线条构成。只有当再增加一个方向时,我们才能观察到二维空间的全面景象。

对于我们人类而言,生活在三维空间中。然而在物理学家的视角下,微观世界的量子有可能隐藏着更高维度的蜷缩。尽管我们的感官无法感知这些高维度,但正如二维生物能观察到三维物体的投影一般,我们仍有可能观察到四维和五维物体的投影。

在四维空间中,立方体被称为超正方体,拥有16个顶点和32条边。尽管我们只能模拟其在三维空间的投影,但五维立方体的复杂性更甚。它的结构拥有更为复杂的数据,包括32个顶点、80条边和80个面。

这些丰富的细节都是因为更高维度带来了新的方向性。虽然我们在数学上可以描述它们,但受限于技术,我们仍无法在三维世界中模拟真正的高维物体。这也意味着人类大脑无法想象出未曾感知过的高维世界。

如果未来弦理论或超弦理论得以验证,物理学家或许能开启通往高维空间的大门。这将使我们对宇宙的理解达到一个新的高度。尤其是当高维度中还包含时间维度时,其意义将更加深远。

当前四维时空中的时间维度是线性的,具有明确的箭头方向。若存在另一个时间维度,时间将由线转变为面,这意味着我们可以同时做出无数种选择。时间的流逝将不再局限于单一方向,而是呈现出放射性的状态。

如果空间维度是文明发展到一定程度所掌握的技术,那么我们未能发现外星文明的原因可能是它们已经进入了高维度空间。在这种情况下,它们或许能看见我们而我们却无法看见它们。整个宇宙因此变得寂静无声。

不过也存在着另一种可能:宇宙中仅存在人类文明。其他外星文明可能仍处于原始的生物阶段或石器时代。作为宇宙中首批掌握科技的文明,未来的太空探索或许会反复上演类似哥伦布发现新的情节。