T型感谢您对我们的四维全方位旅行套餐感兴趣。以下是我们从潜在探险家那里得到的一些最常见的问题。到目前为止,我们的客户都没有回信,甚至还发了一条短信,我们只能分享我们的科学顾问所说的可能发生的事情。
我怎么去那里?
你将站在一个大球体的中心。正如你所期望的,从我们当前的三维现实中,你将能够向左或向右、向前或向后、向上或向下移动。然而,我们要求您尽可能保持静止,同时我们的专利4-D BOOST®技术将您一次从球体表面的所有点推动到第四维度。
嗯?我办公室的技术支持人员说这次旅行将涉及到立方体。
立方体只是理解四维空间的有用工具。例如,让我们从a(1-D)线段通过添加一个平行线段并将其与两个大小相等的垂直线段连接,我们可以制作一个(2-D)正方形。到目前为止?类似地,如果我们取两个平行的正方形,用更垂直的线段将它们连接起来,就会得到一个(3-D)立方体。现在事情变得棘手了。在下一次迭代中,两个平行立方体加上垂直连接器将创建一个(4-D)超立方体或镶嵌体。1
当然,作为3D生物,我们无法完全围绕这个4-D结构来思考。已故数学家威廉·瑟斯顿(William Thurston)认为,这是因为我们的大脑进化为在一个区域处理线性分析信息,在另一个区域则处理几何形状。因此,虽然我们可以很容易地用四个或更多变量求解方程,允许我们想象和操纵越来越高维度的物体,但我们很难感知它们。澳大利亚数学家(兼单口相声演员)马特·帕克在他的书中告诉我们:“可以想象,第四维与我们现有的三维成直角在第四维度中要做的事情“但我们无法想象第四维度是.”2
你是说在我到达酒店之前,我看不到酒店的任何照片?
不幸的是,没有。然而,你可以通过一种称为内克尔立方体(下图中标记为a)的错觉来瞥见第四维度。有两种方法可以解释这个形状:作为一个稍微向左和向下的长方体(B),或作为它的镜像(C)。如果你盯着内克尔立方体看足够长的时间,它似乎会前后翻转,数学家鲁迪·鲁克称之为“闪烁重排”。最终,闪烁可能看起来是一个连续的运动。但是,正如拉克在书中指出的那样几何、相对论和第四维度,“只有在四维空间中旋转时,这个运动才能是连续的。”这是因为三维旋转不能产生镜像。“因此,也许我们真的可以在脑海中产生4-D现象!”三
嗯……也许这不适合我。
不要太在意机械师。记住,你不必知道过山车是如何工作的,就能享受这段旅程。
好的,那么我该打包什么?
我们将为您提供我们期望您需要的一切,包括:
隔热板。额外的维度打破了重力和离心力之间的微妙平衡,而离心力使地球保持在稳定的轨道上旋转。根据已故物理学家理查德·莫里斯(Richard Morris)的说法,一旦你进入四维空间,行星就会开始向太阳旋转。4
偏振透镜。 因为光的传播方向垂直于其电场和磁场,所以很难预测当你添加另一组垂直坐标时,它的行为。所以太阳镜不会受伤。Rucker说,形状像球体而不是圆盘的视网膜,即“第三只眼”,也很有用。然而,由于未决诉讼,我们不再提供该手术。
耳塞。因为均匀维度的声波会像池塘中的涟漪一样双倍反射,所有东西都会发出回声y并被拉长,你可能会不断受到噪音的轰炸。例如,贝多芬第五交响曲(dum-dum-dam DAH)的开头会变得“沉闷”,听起来更像拉迪达迪Clifford Pickover说在超空间中冲浪。如果你听不懂你的同伴和你说话,不要惊慌。
尼龙搭扣鞋。 正如你将一端提升到三维空间时,躺在平面上的一条环形绳子会变直一样,三维绳结在四维空间中也很容易解开。我们不希望你在到达那里时(同时)被鞋带绊倒。
一个闭合的绳子环,两个木环和一个贝壳。 正如德国天体物理学家约翰·泽尔纳(Johann Zöllner)在1878年建议的那样,你将使用这些项目来确认你实际上已经到达了第四维度。你应该能够在不切断环的情况下在绳子上打结,连接和断开环,并翻转贝壳上螺旋的方向。
我会被4-D生物攻击/抢劫/袭击吗?
我们不能排除这种可能性(见弃权书)。四维人的大脑中有更多的神经连接,他们将变得超级聪明。正如帕克告诉我们的那样,他们“将拥有最终的战术优势。”通过类比,假设你,一个3D生物,想要折磨一个2D生物。你的受害者将被限制在一个平面上,而你可以在上面悬停,看不见。你可以看到并进入它的所有内部。如果你把手伸进它的世界去抓住它,你的手指会突然变成漂浮的、脱节的圆圈。类似地,4-D攻击者可以突然出现在你的3D视图中,从你的钱包里掏出钱,或者收获你的器官,而不需要把手指放在你的衣服或皮肤上。
四维生物会说英语吗?
这很难说。按照Pickover的建议,我们建议您使用二进制代码进行通信。(数学规则适用于所有维度,无论你住在哪个维度。)例如,你可以试着眨眼,或上下举起手臂,希望有人注意到。一个四维生物同样可以通过在三维视图中插入和删除四维对象来向你发送消息,就像你可以从平面上插入和删除三维对象来与二维生物通信一样。5
饮用水安全吗?
如果有水的话,应该没问题。这方面存在一些不确定性。一些物理学家认为氢原子(H中的H2O) 在四维空间中不会稳定,因为额外的维度与量子力相互作用,就像它与重力相互作用一样。但是一组数学家发现,如果你假设更高的维度不遵循通常的电磁定律,那么你终究可以得到稳定的氢原子。6为了安全起见,我们建议您在出发前多喝水。
我应该买什么纪念品?
看看礼品店是否有魔方超立方体。你可能已经试过了在线版本这个谜题是由加州一些聪明的软件工程师建造的,但请记住,这只是四维立方体三维投影的二维投影。真正的东西会更棒。帕克还推荐了他最喜欢的4-D形状的钥匙链:一种由内而外的超立方体,被称为超菱形(或八方体)。它是柏拉图立体的六个四维类似物中唯一的一个——具有等效面的规则凸多面体,例如立方体或四面体,在三维中没有等效物。另一个有趣的纪念品是克莱因瓶,它只有一面(没有“内”和“外”),也没有边界,这意味着它自己包含在内。它只能存在于四维空间中,因为它必须通过自身而不打孔。
然而,你可能想省钱。我们确信4-D厂商会吸引3-D游客。此外,你带回家的物品在三维空间里也不会那么令人印象深刻。
如果我不满意怎么办?
请理解,我们无法预见每一个可能的结果,因此无法提供退款。然而,如果你的身体被旋转成镜像,或被八个方向撕裂,并且有证据表明发生了这种情况,例如一个DNA认证的器官飞回3D太空,我们会为你的幸存者发放一张50美元的礼券,用于我们的礼品店。
奇普·罗是一位驻纽约的作家。
工具书类
1.M.加德纳。数学巨著W.W.Norton&Co.,纽约州纽约市(2001年)。
2.M·帕克。在第四维度中要做的事情:数学家的自恋数字之旅,最佳约会算法,至少两种无限等等Farrar、Straus和Giroux,纽约州纽约市(2014年)。
3.R·拉克。第四维度:走向更高现实的几何Houghton Mifflin Co.,马萨诸塞州波士顿(1984)。
4.莫里斯。宇宙问题:星系晕、冷暗物质和时间终结威利,纽约州纽约市(1993年)。
5.Pickover,C。在超空间中冲浪:通过六节简单的课了解更高的宇宙牛津大学出版社,纽约州纽约市(1999年)。
6.Burgbacher,F.、Lammersahl,C.和Macias,A.在更高维度中是否存在稳定的氢原子?数学物理杂志 40, 625-634 (1999).
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