作业帮鄙人认为虽然人可能可以穿梭与3维空间与4维空间之中,但真的有人生活在4维空间中吗
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/27 18:46:14
鄙人认为虽然人可能可以穿梭与3维空间与4维空间之中,但真的有人生活在4维空间中吗
鄙人认为虽然人可能可以穿梭与3维空间与4维空间之中,但真的有人生活在4维空间中吗
鄙人认为虽然人可能可以穿梭与3维空间与4维空间之中,但真的有人生活在4维空间中吗
如果这些额外的维数确实存在,为什么我们没有觉察到它们呢?为何我们只看到三维空间和一维时间呢?一般认为,其他的维数被弯卷到非常小的尺度——大约为1英寸的一百万亿亿亿分之一的空间,人们根本无从觉察这么小的尺度.我们只能看到一个时间和三个空间的维数,这儿空间—时间是相当平坦的.这正如一个桔子的表面：如果你靠非常近去看,它是坑坑洼洼的并有皱纹；但若离开一定的距离,你就看不见高低起伏而显得很光滑.对于空间—时间亦是如此.因此在非常小的尺度下,空间—时间是十维的,并且是高度弯曲的；但在更大的尺度下,你看不见曲率或者额外的维数.如果这个图像是正确的,对于自愿的空间旅行者来讲是个坏消息,额外附加的维实在是太小了,以至于不能允许空间飞船通过.然而,它引起了另一个重要问题：为何是一些而不是所有的维数被卷曲成一个小球?也许在宇宙的极早期所有的维都曾经非常弯曲过.为何一维时间和三维空间摊平开来,而其他的维仍然紧紧地卷曲着?
人择原理可能提供一个答案.二维空间似乎不足以允许像我们这样复杂生命的发展.例如,如果二维动物吃东西时不能将之完全消化,则它必须将其残渣从吞下食物的同样通道吐出来；因为如果有一个穿通全身的通道,它就将这生物分割成两个分开的部分,我们的二维动物就解体了.类似的,在二维动物身上实现任何血液循环都是非常困难多于三维的空间维数也有问题.两个物体之间的引力将随距离衰减得比在三维空间中更快.（在三维空间内,如果距离加倍则引力减少到1／4.在四维空间减少到1／8,五维空间1／16,等等.）其意义在于使像地球这样绕着太阳的行星的轨道变得不稳定,地球偏离圆周轨道的最小微扰（例如由于其他行星的引力吸引）都会引起它以螺旋线的轨道向外离开或向内落到太阳上去.我们就会被冻死或者被烧死.事实上,在维数多于三维的空间中,引力随距离变化的同样行为意味着,太阳不可能由于压力和引力相平衡,而存在于一个稳定的状态,它若不被分解就会坍缩形成黑洞.在任一情况下,作为地球上生命的热和光的来源来说,它没有多大用处.在小尺度下,原子里使电子绕着原子核运动的电力行为正和引力一样,这样电子或者从原子逃逸出去,或者以螺旋的轨道落到原子核上去.在任一情形下,都不存在我们所知道的原子.
看来很清楚,至少如我们所知,生命只能存在于一维时间和三维空间没被卷曲得很小的空间—时间区域里.这表明,只要人们可以证明弦理论至少允许存在宇宙的这样的区域——似乎弦理论确实能做到这一点,则我们可以用弱人择原理.同样,也会存在宇宙的其他区域或其他宇宙（不管那是什么含意）,那里所有的维都被卷曲得很小,或者多于四维几乎是平坦的.但在这样的区域里,不会有智慧生物去观察这有效维数的不同数目.