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這篇文章所要探討的并不是玄幻的外星科技,而是實實在在的人類知識,并用來聯(lián)系和解釋一些神秘現(xiàn)象。
在開始之前首先要進行知識掃盲。請注意,四維空間并不是指愛因斯坦廣義相對論里的三維空間加一維時間,這是一個認識上的很大誤區(qū)。事實上,時間維是獨立于空間維的,一維空間也有時間,二維空間也有時間,三維空間也有時間,三維空間加上一維時間構(gòu)成一個四維時空,這并不等同于純粹的四維空間。黎曼幾何之后的高維幾何學已經(jīng)發(fā)展了很多年,在超弦理論里宇宙的結(jié)構(gòu)是九維空間加一維時間,而M理論里宇宙是十維空間加一維時間的十一維時空結(jié)構(gòu)。
那么,四維空間究竟該怎樣理解呢?如上圖,兩條互相垂直的直線構(gòu)成了一個二維空間坐標軸;想像第三條直線穿過交點并垂直于前面兩直線,就形成了一個三維空間的坐標軸;現(xiàn)在,想像有第四條直線從交點穿過,并且垂直于前面三條直線,就形成了一個四維空間坐標軸。然而,這條直線是不可能在三維空間里圖出來的,它實際上延伸到坐標軸交點內(nèi)部的四維空間中(在三維空間里,有前后左右上下六個方向;而在四維空間里,還要多出“里”“外”兩個方向)。以此類推,如果有第五條直線垂直于前面四條直線,那么它必定存在于五維空間中。
前面是關(guān)于四維空間的描述,接下來我們再討論一下四維圖形。以三角形為例,在二維平面里,正三角形有三個頂點,并且假設(shè)邊長等于1(圖1);如果有第四個頂點與前面三個頂點的距離都等于1,那么這個點必定存在于三維空間中,構(gòu)成一個三維的正四面體(圖2);以此類推,如果有第五個頂點與前面四個頂點的距離都等于1,那么這個點必定存在于四維空間中,構(gòu)成一個四維的“超四面體”。因為這個圖形無法在三維空間里畫出來,我們只能用投影的方式研究它的性質(zhì)。
如圖3,正三角形的三條垂線相交得到垂心D,并且D與ABC分別形成三個鈍角三角形。如果我們將垂心D“拉”到三維空間作為第四個頂點,就會得到圖2的正四面體,原圖中三個內(nèi)部的鈍角三角形到三維空間后都變成了外部的正三角形。同樣,我們再在正四面體內(nèi)部做垂線得到垂心E,E與ABCD分別形成四個“扁”四面體。如果我們將垂心E“拉”到四維空間作為第五個頂點,就會得到一個四維的“超四面體”,原圖四個內(nèi)部的“扁”四面體到四維空間后都變成了外部的正四面體。這個圖形是由5個頂點、10條棱、10個三角面、5個四面體構(gòu)成的“超體”,很難在腦海中想像出來,因為我們處于三維空間中。
有了上面的基礎(chǔ),我們開始探討四維空間的一些重要性質(zhì)及相關(guān)的神秘現(xiàn)象,因為這些圖大都無法畫出來,所以只能靠想像了。
1.三維切體與UFO變形
如同大家所熟悉的,如果用一個二維的平面去截取一個三維物體,從不同的角度切割會得到各種各樣不同的平面圖形。同理,如果用一個三維空間去切割一個四維物體,也會得到各種各樣不同形狀的三維“切體”。我們經(jīng)??吹?/FONT>UFO具有“變形”的能力,高速運動尚可以接受,但變形就很難理解了?;蛟S,這并不是因為它們真的在變形,而是因為這些UFO是四維結(jié)構(gòu)的,我們所看到的不過是它自轉(zhuǎn)的時候被我們所在的三維空間“切割”得到的不斷變形的“切體”。(至于UFO為什么要自轉(zhuǎn),用廣義相對論解釋就是模擬重力;還記得007電影《太空城》里面,當那個環(huán)形宇宙空間站停止自轉(zhuǎn)的時候,里面的人都因為失重飄了起來)
2.高維全貌與天眼
假設(shè)你是一個二維的平面人,生活在清明上河圖里,你眼中的世界會是什么樣子呢?是點和線!沒錯,你所看到的只能是一個由雜亂無章的點和線組成的世界,而只有到了三維世界,你才會發(fā)現(xiàn)那是一幅精美的圖畫。這也就意味著,一個人只有到了更高維的空間才能一覽無余地看到所在空間的全貌;我們生活在三維空間里,但實際上我們看不到這個空間的全貌,如果我們在四維空間里觀察這個世界,某些看似雜亂無章的古代遺跡可能就會變成一幅奇妙的圖畫。
還有類似“天眼”的現(xiàn)象。某些宗教修行到了一定階段的人,能坐在一間屋子里卻看到整個城市——并非像望遠鏡那樣逐區(qū)掃描,而是一覽無余地看到所有建筑、街道和行人。一個人即使視野再寬,想看到一個建筑的所有側(cè)面也要繞著它走一圈,但開了天眼的人卻可以“同時”看到這個建筑的360度,這或許是因為此人的意識暫時進入了四維空間,在四維空間里觀察三維空間的結(jié)果。
3.內(nèi)部空間與透視
想像紙面上有一個細胞切面,如果你是一個二維的平面人,除非刺破它,否則永遠看不到這個細胞里面有什么。然而我們在三維空間卻可以一眼看到這個細胞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這就意味著,在低維空間里原本屬于內(nèi)部的東西,到了高維空間都會變成外部的(前面三角形變四面體,四面體變超四面體的例子也展示了這種性質(zhì))。再形像一點說就是:低維空間不過是高維空間的表皮!由此我們再聯(lián)想到一些透視的例子,如果一個人的視覺能夠穿越維度的話,那么看到另一個人的內(nèi)臟是很自然的結(jié)果(當然透視可能并不都是這種原因)。
4.封閉空間與穿墻術(shù)
在一個二維平面里,如果想圍住一個人只要用一個封閉圓圈就可以了,但如果這個人能進入三維空間就可以輕易跳出這個圈子。以此類推,在三維世界里用一個封閉空間就可隔離一個人,但如這個人能夠進入四維空間也可以輕易跳出這個三維空間的隔離,這或許就是某些穿墻術(shù)的原理。
5.梅爾卡巴的高維擴展
熟悉神秘學的都認識左圖是一個梅爾卡巴,又叫六芒星,是形成宇宙的基本結(jié)構(gòu)之一。它由兩個相交的正三角形構(gòu)成,有六個頂點并且內(nèi)接于一個圓形。但實際上那只是梅爾卡巴在二維平面的投影,梅爾卡巴本身是多維的,在每個維度的空間都有不同的展現(xiàn)。右圖就是三維空間的梅爾卡巴,是由兩個正四面體相交得到的“星形四面體”結(jié)構(gòu),有八個頂點并且內(nèi)接于一個球體。由此我們可以聯(lián)想,四維空間的梅爾卡巴是由兩個相交的超四面體形成的“超星體”結(jié)構(gòu),有十個頂點并且內(nèi)接于一個四維超球體之中。可見,某些神秘學幾何圖形如猶太教的卡巴拉、古印度教的梅爾卡巴、蘇菲秘教九宮圖、佛教曼陀羅、道家陰陽太極圖等其實都是在二維平面上的簡化版,真正的結(jié)構(gòu)和意義要復雜得多。
6.莫比烏斯環(huán)、克菜因瓶及宇宙的邊界
一個紙條有正面和反面,如果不充許從邊界繞過去,有沒有辦法從一面到另一面呢?有,就是把這個紙條的一端扭轉(zhuǎn)180度再和另一端連接起來,形成一個莫比烏斯環(huán)(如上面左圖)。實際上,這個扭曲的二維結(jié)構(gòu)是沒有正反面之分的,仔細觀察就會發(fā)現(xiàn),只要你在這個紙面上沿著一個方向走,就能夠經(jīng)過這個紙條的所有位置并且回到原點。然而,莫比烏斯環(huán)表面雖然是一個二維結(jié)構(gòu),但是它本身卻只能在三維空間存在。
那么三維空間有沒有對應的結(jié)構(gòu)呢?有,就是克菜因瓶(如右圖)。在這個奇怪的管狀物里行走,你能經(jīng)歷所有空間的正面和反面。其實這只是一種簡化的表示,真正的克菜因瓶是不可能在三維空間里畫出來的,因為它本身存在于四維空間??瞬艘蚱亢孟裼幸粋€與自己相交的部分,然而在四維空間它并不相交,就像莫比烏斯環(huán)在三維空間不相交一樣。
事實上,我們的宇宙就是一個由扭曲的空間形成的克菜因瓶結(jié)構(gòu)。這個宇宙的大小是有限的,但是并沒有邊界,你沿著同一個方向走會經(jīng)過該直線上所有空間的正面和反面并且回到起點。
7.超球面、內(nèi)層空間與卡薩拉行星門
既然這個宇宙是有限且沒有邊界的,那么從一個位置到另一個位置是不是只能靠漫長的太空旅行呢?當然不是。前面已經(jīng)論述過,宇宙本身是多維的,而“低維空間不過是高維空間的表皮”。因此,雖然我們這個三維空間看起來很充實,但實際上只是四維空間“超球面”的一部分,黑洞就是穿越球表面的洞。在這個超球體內(nèi)部還有空間,是三維世界永遠無法到達的,稱為“內(nèi)層空間”。內(nèi)層空間有很多小的“入口”和“接線”,類似于蟲洞從表面的一個位置連接到另一個位置,或者從一個維度連接到另一個維度,這些就是GA所說的卡薩拉行星門,也是UFO穿越時空的主要方法之一