多維空間
此條目需要補充更多來源。 (2014年8月10日) |
多維空間是一個空間拓撲學的術語，指由四條或者更多維度組成的空間，但日常應用中，更常指的空間。多維空間的一個特例是N維的歐幾里得空間。
簡介
編輯在平行宇宙理論中，由於存在著無數多個3維宇宙，這些宇宙並不能通過長、寬、高或者時間進行相連，只能通過另外一條維度進行連接，因此平行宇宙本身至少就是一個4+1維時空（5維空間）。在弦理論中，認為各種基本粒子都是由十分小的線狀弦組成的，在眾多現象難以用理論解釋的情況下，愛德華·維頓提出了11維空間的概念[1]。有些人認為，進入黑洞就可以見到極為神秘的多維幾何體[2]。
相關現象
編輯如果確實存在多維空間，那麼世界上可以存在以下這些現象。
絕對隱身
編輯普通的隱身僅僅是指一個事物不發光、不反光而使得別人無法看見它，但任何人都可以摸到它。絕對隱身下的物體卻是既不能被看到，也無法被摸到的。如果把螞蟻假設為只能在兩維的地面上移動的生物，再假想有一隻能在三維空間中自由活動的蜻蜓飛在螞蟻的上方，那麼蜻蜓可以看見螞蟻，螞蟻卻無法看到或摸到蜻蜓，蜻蜓就對螞蟻實現了絕對隱身。同樣的道理，如果一個人能夠在多維空間中自由運動，他就可以對那些只能在三維空間中自由移動的人做到絕對隱身。
抄近道
編輯假設某人沿著地面從地球上的南極點步行到地球北極點，顯然要走很長的路，但是一個微中子可以直接從南極點經過地殼、地函、地核穿到北極點，走的路就近了許多，這正是因為它巧妙地運用了第三條維度。根據廣義相對論，空間是彎曲的，我們所生活的這個三維空間很可能是一個四維幾何體的封閉曲面，直接通過長、寬、高的方向從一個天體到另一個天體有很長的距離，如果能藉助第四條維度，那麼就節省了一定距離，也就是抄了近道[3]。在量子物理模型中，多維空間中這種很近的通道又被稱為蟲洞[4]。
多維物體在三維空間中的投影
編輯一個圓片穿過一條線，在這條線上的投影會先變長後變短；一個球體穿過一個平面，在這個平面中的投影會由一個點變成一個越來越大的圓，再重新縮小成一個點。在一個四維空間中，一個點為中心，向各個方向延伸相同的距離，可以形成一個密閉的四維幾何體，我們不妨把這種四維幾何體稱為「四維球」；如果有一個「四維球」穿過我們所生活的三維空間，我們可以看到它在這個三維空間中的投影：首先是一個點，隨後是越來越大的三維球體，球最後又重新縮小成一個點，直至消失[5]。