尋找4維人

4維人會嘲笑我們嗎

說起4維人，可能許多人不理解，那我們從2維人說起吧。

在電影、電視普及之前，很多中國人喜歡看皮影戲，那完全就是影子在表演各種故事劇，再搭配上配音後，那也是栩栩如生，非常有意思的。

假設宇宙中真的有這樣一個皮影世界，那裡當然生活著的都是平面人，好像一群壓扁了的大螞蟻。他們也有很多社會活動，他們的學生也在上學。在課堂上，老師講到多維的問題，說：我們是2維的平面人，除了我們能看到的1維的線條和2維的空間外，還有3維空間、4維空間……宇宙是多維的，可能還有3維人。學生們不理解了，紛紛問老師：3維空間和3維人是什麼樣的?

生活在3維空間的我們或許會嘲笑平面人不懂3維立體，可耐人尋味的是，我們中的每一個人幾乎都想問一個異常類似的問題：我們的世界是3維的，我們是3維的立體人，那麼有4維空間嗎?4維空間什麼樣?4維的超立體人又什麼樣?

想像一下，會不會有4維人嘲笑我們?

我們看不到三維立體

其實平面人連自己的平面形象都無法看到，平面人眼裡只有長短不同、顏色各異的線段，他們感覺他們的世界就是一根根線段組成的，腦袋是線段，身子是線段，四肢也是線段，周圍的一切都是線段。

可是很顯然，他們是有形狀有面積的平面人呀，這是我們從高處俯視他們的平面世界看到的景象，別忘了，平面人只能在一個平面內活動，他們無法跳出來，他們看到的情況只能類似我們沿著一張紙人的側面去看一樣。因此，平面人要想看清一個物體的各個角落，需要前後圍繞物體轉一圈才行。

其實我們並不比平面人高超多少，我們的眼裡看到的就是一個個形狀不同的面，我們看到的世界與照相機拍的照片差不多，而照片上就是一個個形狀不同的面。雖然我們和周圍的環境都是立體的，但我們只能看到面對我們的那個「面」。如面對我們的人，我們只能看到臉面，看不到後腦勺是否還有個馬尾辮。同樣道理，一間房子、一座山，都是前面把後面擋住了，看不到後面的形狀了。

由於我們看到的只是一個面，因此我們要想看到一個物體什麼樣，必須上下、前後、左右轉圈看，才能對物體是什麼立體形狀有個整體的概念，但這整體的形狀是我們想像出來的，不是眼睛看到的，眼睛看到的只有面。

平面人要想一眼看到自己的平面形象，只有跳出平面，變成像我們這樣的立體人。那麼類比推一下，我們要想一眼看到自己的立體形象，只有跳出3維立體，變成4維超立體人才行。

那麼是不是由此可以推測，要成為4維超立體人的條件之一是：一眼可以看到3維立體?

2維空間與3維空間

在一個平面內，兩條不平行的直線肯定要相交，這是初中平面幾何告訴我們的知識。但在我們日常生活的3維空間中，兩條不平行的直線不相交的現象太常見了。例如兩套輸電線，一套南北走向，一套東西走向，要想讓它們不相碰很容易，只要兩套電線杆的高低不同就行了。也就是說，一條直線從另一條直線的高空經過，就肯定不相交。

同樣，立體幾何定律告訴我們：兩個不平行的平面——這裡指數學上的平面，面積無限大，只要不重合，就肯定相交。但是4維人會說：錯了，應該說：在3維空間里，兩個不平行的平面，只要不重合，就肯定相交。但在4維空間里，兩個不平行平面可以不重合，也不相交。

那麼，這裡的「兩個不平行平面可以不重合，也不相交」，也應該是判斷4維空間的一個條件吧。

那麼平面人如何變成立體人呢?平面人不知道，但這個奧秘我們知道，現在3D列印很流行，3D列印就是把平面的照片變成3維立體的過程。這個過程一般是一個面一個面地累積疊加起來，就形成了另一個維度——高度。例如要用塑膠列印一個人體的模型，就把人體看成是由一個個切面組成的，這一個個切面中，相鄰的切面往往相似，但不盡相同。這每個切面都可以看成一個有一定厚度的平面人，立體的人體模型就相當於把一個個形象不太一樣的平面人摞起來組成的。

那麼可不可以類比一下，4維人在進行4維列印時，是不是也是一個個3維切體累積疊加起來形成了另一個維度，從而形成了4維人呢?當然4維人相鄰的3維切體相似，但不盡相同。

也就是說，4維超立體人形成的另一個條件就是：4維人是3維立體人按照某種方式累積疊加起來的。

那麼分析到這裡，我們能否設想出4維人什麼樣?當然對於4維的理解有很多，一般情況，時間也被認為是一個維度，因此我們其實是4維時空人，但是4維時空人與4維人顯然還不是一個概念，我們說的4維人是4維空間的人——注意，這裡是4維空間，不是時空。4維時空人雖然是一個個不同時間的人體累積疊加形成的，但是我們這些4維時空人一眼看去，看到的不是立體，而是形形色色的面。

4維空間什麼樣

那麼什麼情況下可以認為是4維空間和4維人呢?

有研究者認為，這空間的第4個維度可以認為是長、寬、高和深度，這深度指的是從宏觀到微觀的一種深度。我們目前已經知道，物質是由夸克組成的，但是夸克又是由什麼組成的呢?更微觀的粒子組成的，那麼更更微觀粒子呢?10-33厘米的普朗克長度範圍有沒有粒子呢?

如果我們的宇宙在很多層粒子都有它的立體形象的話，那麼我們的宇宙就是4維空間。例如可見光下的宇宙與伽馬射線下的宇宙相似，但不盡相同，很多可見光下的星球，在伽馬射線宇宙中消失不見了，而伽馬射線下的銀河盤上下對稱的大「氣球」在可見光下是沒有的。但這都是我們這個宇宙的形象，可見光下的宇宙是3維立體的，伽馬射線下的宇宙也是3維立體的。那麼哪個宇宙才是真正的宇宙?可見光宇宙?還是伽馬射線宇宙?我們應該說，我們的宇宙是一個從異常微觀到不太微觀的綜合體。這綜合體是不是就是個4維空間呢?

在4維空間里，當兩個平面不平行的時候，如果兩個平面是由不同微觀的粒子組成的話，這兩個平面看似相交，其實並沒有碰到一起，就像風吹紗窗一樣穿過去了，例如中微子組成的平面就不會與分子組成的平面相交。

4維人什麼樣

如果有一種人，不僅有細胞組成的這個身體，在非常微觀下還有另一些身體的話，當然這更微觀下的身體是更微觀粒子組成的。那麼這樣的層層身體就構成了一個個疊加在不同微觀空間的超立體人。他可以用類似我們的眼睛看到我們這個世界，也可以用微觀粒子組成的眼睛看到非常微觀的其他更多世界。當然，這樣的人看我們可以從宏觀和微觀各個層面去觀察，一眼就可以看到我們的身體是個3維立體，因為用更微觀的眼睛觀察的時候，我們的身體是透明的，從前胸能看到後背什麼樣。

如果一個4維人沒有細胞這層身體，那麼他碰到我們這些3維人的時候，兩人並不會相撞，也許就像鬼片中，鬼從人體穿過那樣!

你相信這樣的空間是4維空間嗎?你相信這樣的4維人存在嗎?

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！