如果我们到了四维空间，会看到怎样的世界？ 第1页

我不是专业人士，这只是我的一个思维游戏，恐怕不具有任何科学理论基础，但是不影响大家娱乐性的读一下~

首先，我们创立一个角色，他叫A，他是一个一维世界里的小人儿。

他在一维世界有一个一维房间，我们就叫它“一维公寓”吧。

A同学最喜欢在自己的公寓里散步了，有这么一间自己的房子，他很开心。

他觉得自己的公寓房型很好呢！

有一天，在整个空间里，上帝的声音响起来了：

“A！我给你一个进化的机会，让你拥有更广阔的空间！我给你无数个一维公寓，供你支配！”

A同学开心坏了，于是，他凭借对一维世界本能的认知，对空间进行了改造，认为自己有了更大的房子：

上帝沉默了几秒：

“庸俗！愚蠢！往另一个方向想想！”

A同学茅塞顿开！于是，他把无数个一维公寓堆叠排列的相当紧密，居然形成了一个二维公寓！

A同学随之也不再是一个点了，他进化成了A²同学，成了一个圆。

他开心坏了，觉得以前的房间如此单调。

他甚至高兴得绕起圈来！这是他从来没做过的！

A²同学更喜欢在自己的公寓里散步了，有这么一间自己的房子，他很开心。

有一天，在整个空间里，上帝的声音又响起来了：

“A²！我再给你一个进化的机会，让你拥有更广阔的空间！我给你无数个二维公寓，供你支配！”

A²同学开心坏了，于是，他凭借对二维世界本能的认知，对空间进行了改造，认为自己有了更大的房子：

上帝又沉默了几秒：

“庸俗！愚蠢！往另一个方向想想！”

A²同学茅塞顿开！于是，他把无数个二维公寓堆叠排列的相当紧密，居然形成了一个三维公寓！

A²同学随之也不再是一个圆了，他进化成了A³同学，成了一个球。

他开心坏了，觉得以前的房间如此单调。

他甚至高兴得跳了起来！这是他从来没做过的！

A³同学更喜欢在自己的公寓里散步了，有这么一间自己的房子，他很开心。

他甚至精心布置了自己的房间，让自己看起来更像一个三维生物！

为了让大家看的更清楚，A³同学把自己房间的墙壁换成了半透明的白色。

他甚至还为自己买了小床和小熊。他觉得这样，更能让同样是三维的读者们懂他，因为他很孤独。

有一天，在整个空间里，上帝的声音又响起来了：

“A³！我再给你一个进化的机会，让你拥有更广阔的空间！我给你无数个三维公寓，供你支配！”

A³同学开心坏了，于是，他凭借对三维世界本能的认知，对空间进行了改造，认为自己有了更大的房子：

上帝又沉默了几秒：

“你还是那么庸俗！愚蠢！再往另一个方向想想！”

A³同学茅塞顿开！但他也慌了。

于是，他试着把无数个三维公寓重叠的相当紧密，让空间反复的堆叠，构筑了他从来不敢想象的“四维空间”。

A³同学随之也不再是一个球了，他进化成了A⁴同学，他不知如何描述自己。

他震惊了，于是他向四周看。

他看到了墙壁的全貌，同时自己也身处墙壁内部——是的！能同时看到完整的墙和内部结构！同时！

他想从另一个方向找到自己的小熊，可是三维距离和大小这个概念已经不存在了，从这个方向，他能看见空间中叠加的无限小熊和小熊的每个横断面！就在同时，他自己也在小熊的内部！

A⁴同学有些晕眩，想躺在床上休息一下。

他试着看向床。

同样的无限细节，无限断面，无限叠加。

最远端，他能看到整个房间！可是同时，他又身处枕头的内部！再同时，他又身处小熊的内部！同时，他又身处枕头内一个棉絮纤维的内部！他身处无限空间的叠加态中！

如果愿意，他能同时看到无限的细节，又能看到一切的整体！

“方寸之间，深不见底！”

A⁴的呼吸变得急促！他觉得空气也被叠加了！每个分子每个原子，都同时无限大又无限小！他自己也是！

他甚至能看到自己身体的内部结构！甚至身处自己身体的内部结构里面！——虽然这个空间没有内部和外部的概念。

A⁴同学惊呆了，同时又很兴奋。

他在四维空间中大喊：

“上帝啊！让我看看五维空间吧！我想知道五维世界是怎样的！”

上帝沉默了几秒：

“算了，我的电脑已经很卡了，回三维吧。”

A³同学又变回了小球，房间还是他精心布置过的那样。

他觉得刚刚就像一场奇怪的梦，也觉得眼前的三维世界就像纸片那样薄。

鸣谢：3dsmax、Vray

-------------------------------------我习惯将更新写在后面---------------------------------------

既然那么多人点赞，我们就一起把思维游戏做的更疯狂一些！

1，容量公式

从数学上，比如我们用10米表达一条线段的长度，现在我们把10米定义为这条线段的“容量”。

那么，一个边长为10米的二维平面，它的“容量”就是10²=10*10；

那么，一个边长为10米的三维立方体，他的“容量”就是10=10*10*10；

如果这个宇宙的数学是和谐而完美的，那么，我们姑且相信一个边长为10米的四维封闭立方体空间（这个描述不严谨，注意，这只是个思维游戏），它的“容量”就是10⁴=10*10*10*10。

我们试着找一下 [10³的三维立方体]*10，乘以的这个10米，在哪？

我们想象，把立方体的六个面，分别的拉向对面，也就是每一个方向上的每一个断面上，都叠加了一层三维空间。而拉向对面的这个距离，正好是10米。

我们试着想象和感受一会儿这个空间致密的状态，复杂的信息量，繁复的视野。

再反观这个三维物体，真的“像纸片一样薄”了嘛……

2，时间是什么？

评论中好多人提起时间，时空。其他回答中也不免好多人提到了时间。

我倒是觉得，时间在这个问题上，是没有意义的。

我们想象有一个二维空间中，生活着一些纸片人，他们的生活也是有时间概念的，可是把二维空间加上时间轴，并不能构成三维空间。

维度就是维度，时间就是时间。

那我们继续思维游戏：时间是什么呢？

我想，因为我们是人类，我们会死。我身边的草木山石都会死。

海枯石烂终须有。

我们观测到的恒星也会死。我们观测到的宇宙在膨胀。

一切，都在动。

所以时间，有了意义。

就这样，我们总是谈起时间。

想象我们是这样一种生物，我们是一张大膜，有思想的大膜，有弹性的大膜，我们在宇宙基点的时候就包裹着它，然后基点爆炸了，我们也随着宇宙边缘膨胀，我们和某种“视界”相对静止，我们永生，看到的一切也是静止，那么我们会不会永远意识不到有时间这个概念呢？

3，双缝干涉与费米悖论

那为什么会有这一切？

直说吧，我觉得存在的一切都在一个虚拟的计算机中，这个事也许真的靠谱呢~

想想双缝实验啊，想想量子理论的一些内容，想想波粒二象性这种不对劲的事，也许我们的世界真的会因为观察与否，而被“优化”——你观察它，它就是粒子，它就有细节，有结构，有规则；你不观察它，它就是波，就是概率，就会被节省内存。

为什么我们的世界是三维的？答案会不会是储存的极限？

为什么光速是无法超越的？答案会不会是计算速度、读取速度的极限？

为什么宇宙中的熵会增加？做过绘图，建模，编程，哪怕复杂表格的人应该都会有同感，文件越深化，越编辑，有序度必然会降低，混乱程度一定会增长，很难降低。哪怕把工程文件收拾的井井有条，后台的数据也会诞生更多的代码。某种角度上看，这和宇宙中的熵增也许真的有几分相似。拿正在做的一个工程文件举个例子：

广义相对论的空间弯曲，其实也是一种更符合物理建模规则的图景。也许它相比引力更容易计算，从而节省cpu利用率。（也许不是，这完全是我瞎猜……）

上帝的电脑，也许真的会卡。

我们每个人和薛定谔的猫，和每一个微观粒子，也许都是数据，都是建模。

思维游戏继续。

这个模型是谁建的？

我们是第一代人类文明吗？思想的数字化，虚拟化，在宇宙138亿年的历程中，还只是遥远的幻想吗？

也许已经是过去完成时了。

想象遥远的从前，在一个我们不知道的空间中，人类因为星际战争，或是自然灾难，或是我们想象不到的某种困难。出现又灭亡，一代又一代，死灰复燃。

终于有一代文明，提出了“数字伊甸园计划”，他们致力于一场终极建模！（我突然觉得自己是不是画效果图画神经了……妈的……）对！终极建模！以此来延续人类的思想。

他们以微观粒子的尺度建立了整个宇宙的模型。这个宇宙，稳定而美好，富饶而安宁。

他们选择了太阳系这样一个温床，将生命的代码小心翼翼的放到地球这颗行星上，并祝愿我们千秋万代。

“建模一代”人类文明怕极了战争，怕极了宇宙中四伏的危机，他们没有设定任何其他宇宙文明的存在，把整个虚拟宇宙都留给了“数据一代”。

也就是我们。

也许，这就是对费米悖论的解释，这就是宇宙的意义。

这个宇宙，真的成为了伊甸园。

物理学的尽头，会不会藏着一颗智慧果？

尽管我们觉得生活还是充满了烦恼，但“建模一代”文明，也许生存在我们无法想象的苦难中呢？

稳定的气候，稳定的光照，稳定的大气层，稳定的身体结构，稳定的数学和物理定律，甚至稳定的空间。也许已经很奢侈了，只是我们习惯了吧。

4，游戏结束

我知道知乎上大神众多，会从我的想象中挑出千千万万个低级错误。但这只是想象，只是个游戏，请不要太认真~

其实想想，虚拟和现实，都是相对的。

我们觉得火很热 冰很冷，烤肉很香 辣椒很辣，家人爱着我们 我们也爱着家人。

这就够了。

在我们的世界，这就是真实的，不是吗？

哪怕我们真的只是一行行代码，其实也不悲哀。

井里也有春夏秋冬，也有溪流青苔，井底之蛙也不悲哀。

这不妨碍我们热爱思考，热爱生活。

不是吗？

--------------------------------------------更新2-----------------------------------------------

首先谢谢你们喜欢A同学！

三位老师的评论，引发了我继续思考的欲望~

思维游戏继续一小步。

三位老师说的我都理解了，理论上，一维和二维，都是不该有“厚度”概念的。

哪怕一维线 和 二维平面 只有一个原子的厚度，它也是三维。

0厚度的一维 二维空间 也不该反射任何可见光，那试想一下这些空间在哪呢？

物理学专业的老师们可能会有高深的答案，但作为一个思维游戏的想象者，我能想到最直观的就是，在计算机程序里。

在你眼前的屏幕里。

它们被一串代码定义为0厚度的线或平面，他们就是一维或二维。

同理想下去，我们这个三维世界是否也是被某种高维“编程者”这样定义的呢？

也许那个高维空间的智慧生命也会觉得奇怪：三维空间？“纸片一样薄”的世界，怎么能被观测到呢？

这算不算另一个间接证据呢？

: ) 一个来自二维空间的微笑

--------------------------------------------更新3--------------------------------------------

我在知乎的人设怎么变成这样了……

居然有人私信我讨论这种问题，哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈

我澄清一下啊……我不是科学工作者，学历也不高……说实话各位老师的评论我都不怎么看得懂……我就是个俗人，顶多是个有趣的俗人……每天工作赚钱上淘宝打游戏的那种俗人……

这文章连观点都算不上，更不要提什么科普意义了……这真的只是个思维游戏，我只是觉得这么思考挺好玩的而已啊……

咱们还是一起弹吉他吧好不好啊~~~