正文  07.时间光锥(3)   加入书签
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    根据四维时空的理论,只需要达到光速人就能穿越时空,或者在极短的时间内穿越很远的距离。
    四维,简单来说就是时空,就是在三维的基础上加上时间,我们可以把自身理解成一个点,时间理解成一条线,你沿着时间线从小到大从生到死,不能停止和后退,这就是四维。有人把我们的空间说成是三维或者是四维,觉得这样的说法不够准确;正确表述是三维空间、四维时空,实际上算是三维半空间。因为我们的时间是一直向前,严格意义上来讲应该算是半个维度。
    但这并不代表宇宙的时间就只有半个维度,实际上,科学家认为,宇宙应该有一个完整的时间轴,人类之所以无法穿越时空,只是我们的科技还没有达到那样的层面而已。三维也好、四维也好,就像中国歼20是中国标准的四代机,按照美国和俄罗斯最新的划代就是五代机,实际上没什么差别。但这些都是通过数学算出来的,局限于我们的认知,过分解读也没必要,知道就行。四维空间生物,影视作品里有,像巧克力融化成一堆,然后聚合成形象站立起来。
    五维,其实就是一个时间平面,无数的时间轴线集合起来,会构成一个时间平面,这个时间平面就算五维空间。可以想象,一个五维空间的物体,应该是跨越不同时间轴线的。在任意一个时间轴线上只能观察到它的一部分。在四维空间里时间是线性的,方向和进程不可改变,但是在五维空间里,你可以改变时间的方向和进程(与其说你改变了历史,不如说你改变了你所在的时间轴线)。五维空间生物,影视作品里也有,就是像粒子一样聚散离合,也可以说是如云如雾。
    六维,是指任何拥有六个维度的空间,六自由度,并且需要六个数据或坐标来指定该空间中的位置。这些座标可以有无限多种,但最有趣的是更简单的模型的一些方面的环境。四、五、六维度是能量性的维度分别,维度越高知觉越多,活动范围也越广,能操控的能量越大。六维空间生物,是在能量空间中生活,不需要物性的支持。从六维以上以光的形式体现能量性机体,只是光的能量有高低。
    七维,把整个六维空间看成一个点,无数这样的点构成了一条线。这条线即为第七维度。八维就是在七维线上任意点会产生任意个宇宙,或与我们相似,或与我们完全不同。九维,扭曲八维空间,让每个宇宙的时间线和可能性相交,无需前往那个宇宙的起点重新来过即可实现穿越。十维,再次把前一个维度视为一个点,实现凌驾于九维之上。这个点包含了所有可能的宇宙里的所有时间线上的所有奇点的,平行空间里的所有三维空间里的所有点、线、面。十维空间能够拥有无限的时间和无限的空间。十一维,其实是在十维空间的基础上,加上了记忆和感知。超乎认知范围之外的维度,目前无法用语言形容的维度。在这个维度,我们已经想象不出生物不会哪种能力。因为爱因斯坦认为,我们的记忆是可以无限延伸的,而感知则是存在于空间,时间以及记忆之外的产物。
    这仍然是纯粹几何学上的维度,属于多元几何学即维度学研究的范畴,在物理自然的实际世界中,情况要复杂得多。
    我们做个简单化,按刘丰教授的说法:看待世界的维度不同,你的认知度和自由度就不同,也就是说,生命的自由来自于意识维度的提升。前三个维度我们可以简单理解成长、宽、高。那么我们怎么理解四维空间?四维比三维多一维,它是什么?是时间!想象一下,左边有一个1分钟之前的我,右边则是现在我,将这“两个我”看成两个点,穿过他们连线,它就是四维空间里的线。太棒了,四维空间出现了!那么在现实当中我们可以看到过去和未来的我么?不能!因为我们是三维生物,活在三维空间中。就像上文提到的,那位二维生物只能看到三维物体的截面一样,我们作为三维生物,只能看到四维空间的截面,也就是现在的你、我、他;换句话说就是此时此刻的世界。
    现在讲五维空间,首先我们要明确一点,低维生物不能意识到高维空间发生的事情。我们从出生到现在,都感觉在同一空间里,我们常说”随着时间的推移”,其实就是沿着时间线向前,这条时间线就是四维空间里的那条线。换句话说,三维的我们沿着四维空间里的时间线走。假如我们是四维空间生物,我们就可以看到过去、现在、将来各个时段的我们自己。但是,时间线只有一条。现在,在四维时间线的基础上,我再加一条时间线和这条时间线交叉,五维空间就出现了。
    比如说,你从出生,然后读初中,到大学毕业参加工作,现在是一名经理;那么空间里,你只能看到出生到成为经理的,这条时间线上的你。但是,假设你初中毕业去学烹饪,现在是一名厨师,那么这就是另一条线上的你。在五维空间中,你可以看到成为经理的你,也可以看到厨师的你。也就是说五维空间,你可以看到你不同选择下,未来的不同分支。五维生物看到的是四维空间上发生的所有事情,看到了一个人的所有选择、以及这些所带来的所有结果。所以可以沿着四维移动,改变四维的选择,让它向着想要的结果行进。但必须得等待这个行进的过程,无法直接到达结果。
    六维空间:如果说四维空间是三维加时间,现在四到六维度里,多出来的维度就是一到三维的时间;四维里时间是一维的;五维里时间是二维的;六维里时间是三维的。还是拿”经理的你”和”厨师的你”举例子:厨师的你感觉日子很艰辛,每天油烟呛人,你想成为经理,安安静静在办公室里坐着。怎么办?在五维空间中,你可以穿越到你初中毕业的时候,告诉以前的你,一定要继续读书,上高中,考大学,做白领。不过这很费力,而且风险很大,初中毕业的你需要作出不同的选择,每一种选择都会产生一个新的时间线,一个不同版本的未来。
    ……
    下面讲讲时间光锥,看大屏幕,《时间简史》是斯蒂芬·霍金撰写的一本科普书籍,其中,“光锥”是一个非常重要的概念,它帮助我们理解时间和空间是如何相互关联的。在书中把光锥分成两个部分:一个是你的未来光锥,一个是你的过去光锥。未来光锥:这个圆锥的开口朝向你的前方,代表所有光能够到达你的地方,也就是你未来可能看到或到达的地方。因为光速是有限的,所以你只能看到或到达光锥内部的区域。过去光锥:这个光锥朝向你的后方,代表所有能够到达你的地方,也就是你过去可能看到或被你看到的地方。同样因为光速有限,只有光锥内部的区域的光才能够到达你。在物理学中,光锥的概念非常重要,因为它与时间箭头和因果关系有关。简单来说,你只能影响你未来光锥内的事件,而你只能被你过去光锥内的事件影响。
    光锥是指一个事件在闵可夫斯基时空中,可能影响到的所有事件所组成的几何结构。我们日常生活的空间是由长、宽、高这三个维度构成的。可以画出三条经过同一原点且相互垂直的数轴。分别代表了长、宽、高这三个方向。只要知道空间中的某一点在这三条数轴上所对应的数值,就能确定这个点在空间中的准确位置。这就是所谓的空间直角坐标系。
    光锥是相对论中一个很重要的概念,如果你能理解它,那你对这个世界的认知将会变得更加深刻。所谓光锥,其实就是时空坐标系中的一个,类似于漏斗形状的锥形图。我们知道每个事件,都是在特定空间和特定时间点所产生的。因此为了能够表示宇宙中所有的事件,我们可以在数学上建立一个四维的时空坐标系,也就是三维空间加一维时间,这个坐标系中的每一个点,都表示一个特定的时间。比如你此时此刻坐在沙发上的你,我们将三维空间压缩成一个二维的平面,再加上一个一维的时间轴,我们就得到一个三维的时空坐标系。
    水平的这个坐标系代表空间,纵坐标代表时间,坐标原点代表某个特定的事件,其中上光锥这个事件灾发生后,以光速全方位传播所能影响的未来事件的范围,而下光锥则表示过去已经发生的,并且能以光速影响到该事件的所有事件的集合。而这个光锥表面,就代表了这个事件的影响力边界,你可能会问,为什么要这么画呢?是因为光速是宇宙中信息传递的最快速度,我们知道光从太阳到达地球需要8分钟,所以此时此刻的太阳和此时此刻的你之间,是无法互相影响的。就算太阳此刻已经消失,你只能在8分钟后才能感觉到,这也就是一种建立因果的过程。
    我们说,望远镜好比是“望时镜”。天体离的越远,我们今天见到的像在时间上就倒退的越早,实际上我们所见的宇宙是一个穿越时空回溯的像。同样道理,一个事件将产生一个未来光锥,事件以光速向我们逼近,它的物理影响在到达前是完全无法预测的,因为我们没有发现事件发生,我们此刻还在这个事件的未来光锥之外。
    在光锥之内,时间和空间的相对性是一个核心特性。在狭义相对论框架下,物体的速度越接近光速,其所经历的时间膨胀和空间收缩现象就越明显。这种现象不仅在理论层面上具有重要意义,而且在实际应用中也有着广泛的影响。首先,在光锥之内,时间膨胀意味着一个运动物体所经历的时间,相对于静止观察者的时间会变慢。这种现象在高速运动的粒子和天体中尤为明显。其次,空间收缩是指一个运动物体在其运动方向上的,长度相对于静止观察者会变短。这种现象在高速运动的物体中尤为突出。最后,在光锥之内,时间和空间的相对性,对于揭示宇宙中的基本规律具有关键作用。通过研究光锥之内的现象,科学家可以更好地理解诸如因果关系、信息传递以及物体之间相互作用等基本原理。
    ”光锥之内就是命运”,在光锥之内,因果关系受到严格地限制,这一特性对于理解宇宙中各种现象的相互作用,具有重要意义。只有在光锥之内的事件才能相互影响,换言之,一个事件发生在另一个事件的光锥之外,那么这两个事件之间将不存在因果关系。比如说,如果导弹飞向一个人,当那个人看到它时,他没有足够的反应时间逃离爆炸范围。光锥是人的视觉,当事件(导弹接近)已经进入光锥的时候,人已经没有了逃跑的能力,所以这就是所谓的宿命。
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