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【轉載】【科普向】教你觀察和想像四維空間
11樓 魔法绿骑士 2011-4-27 21:47

如果我們讓一個立方體的一面和二維平面平行,並將它「按」入二維平面那在二維上將會看見一個突然出現的正方形

 

 

同樣的,如果我們讓超立方體的一個「體」對準我們這個空間

那當它穿越我們這個三維世界的時候,我們是否會看見一個突然出現的立方體呢?

(我不知道,我神馬都不知道~)

 

出了通過投影法來描述四維空間中的物體外,我們還可以通過展開圖來描繪他們

對於三維平面中的立方體,我們可以將它如下展開成六個小正方形

於是我們有理由相信,對於四維中的超立方體,我們可以把它展開成八個小立方體

 

然而,無論我們如何擺放這八個立方體,我們都不能得到一個真正的超立方體

四維可不僅僅只是多一條邊那麼簡單!

12樓 魔法绿骑士 2011-4-27 21:50

下面總結一下四維空間的特性:

要確定四維空間中的一點的坐標,我們必須要用到四個參數(x,y,z,a)。

我們無法感知到四維中多出來的那一個維度,但是我們能看見四維物體的投影。

當四維物體穿過我們的世界時,我們會看到不斷變幻的三維投影,而這些正是四維物體的無數份切片 。

如果我們把這些切片在另一個維度上堆疊起來,他們就會被還原成一個真正的四維物體 。

四維空間中存在著三維空間中找不到原型的幾何體(24胞體)。

 

接下來就是科幻的部分了:

如果身處三維世界的我們不慎進入了四維空間,會看見什麼?

即使是封閉得最嚴密的保險柜,你依然可以從一個「側面」看見裡面的全部內容。不僅如此,你甚至能看見裡面每一顆螺釘的耦合方式。

你能看見自己的肌肉,自己的骨骼,以及血管裡面流動著的血液,就好像你自己被解剖了一樣然而很奇怪,雖然血液就在你的眼前流動,但它們不會灑出來。

世界上所有的牆對你來說都是形同虛設,因為只要你願意,你完全可以從另一個「側面」繞過它。

 

當你從四維空間回到三維世界,你在三維世界裡面的朋友會看到什麼呢?

這取決於你以什麼角度,用身體的哪個部分首先跨越回三維空間。

比如你是先把腳伸進來,那麼你朋友看到的將是在空氣中憑空出現的一雙鞋,這雙鞋慢慢往上張出了一雙小腿然而當你朋友轉到另一個角度看你時,他必然會驚訝得說不出話來

因為他將會看見在你小腿和空氣的交界面是兩個整齊的圓形斷面,就像切開的午餐肉一樣他可以看見你的骨骼,你的肌肉,你的血液它們正隨著你的小腿的出現而不斷地生長!或者說不斷地出現!如果你朋友有膽量用手去摸你的小腿的斷面,他甚至能感覺到不斷出現的斷面將他的手慢慢的頂起來他這樣撫摸著你的「斷腿」,並不會對你造成傷害,除非他用尖銳的物體扎它。因為你只是從另一個維度跨入這個空間而已,這樣做只會把這空間里原本存在的事物推開就好像掉進水裡的石頭把水排開一樣。

 

如果對四維空間感興趣的,可以看看這個視頻:http://v.youku.com/v_show/id_XNTQ4NTYzNjQ=.html

這個是超立方體的百度百科:http://baike.baidu.com/view/445495.htm

這個是正多胞體,也就是四維空間中的幾何體的介紹:

http://tieba.baidu.com/f?kz=823228885

13樓 魔法绿骑士 2011-4-27 21:53

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