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Where are we?

Where are we?

    空间的维度是很抽象的。当代的新人类喜欢把漫画作品中什么“异次元空间”、“二次元空间”之类的词语挂在嘴边,向他们请教就会发现他们只喜欢这种名词的新鲜感。有些作家,比如卫斯里,写到空间维度时也喜欢绕过去。事实上它很有趣,发现一个新维度相当于发现了一个世界。
    让我们先从基本的开始。假设存在一维空间的生物,那它们是什么?是线段!线段虫只有前后两个方向,整个世界就在一条直线上,一条线段虫看另一条线段只能看到一个点。然后一个二维空间的生物出现了,一个正方虫或三角虫。它们生活在平面世界。正方形的虫子好奇的观察一维世界,看见一条直线上无数条线段。它看到的不是点,而是线段虫的整个身体。这只正方虫,应该说是这张正方虫,再去观察同类,结果全是一根根线段。它知道自己并不是一根线段,疑问就此产生:“为什么我不能看到伙伴们的全身呢?”终于有一天,它想到这儿了,“线段们只有两个方向,我们现在有四个方向,前,后,左,右。还有没有别的方向?比如与我的所有身体线条全部呈直角的方向?”
    其实那就是上和下。它发现了三维空间。作为二维世界最伟大的数学家,它很可能不被理解。正方虫只有等待三维世界的生物来肯定它了——一个人类,比如我。
    我让自己处于正方虫的中央,对它说话。我并不是踩着它,否则它会听不见我说的话,而且还认为我的体形像一对脚印。我让它位于我脸部的横截面,上下嘴唇的结合部。声波在平面上散开后,正方虫听见了,发现声音是自己体内发出的。我告诉它我可以一眼看到它的身体,无论外部还是内部,就像它观察线段虫一样。它兴致勃勃向周围的同类传播这个经历——却依然没人明白。
    我帮不了它,因为自己突然陷入困惑之中。四维空间的概念在脑海里翻腾,玄妙无比而难以想象。只知道那里的生物必定有下面几个特征:

1.
我们的世界是它们的一部分
2.
那个四维空间的生物,可以一眼看到我的外表和内部,无遮无挡。
3.
既然我们观察世界像屏幕,那他看他的世界和同类时,得到的所谓的影象是三维物体。
4.
如果他合作的话,我们可以发现他;如果他不乐意,可以突然从我们的世界消失。

    一个高维度的世界可以向下兼容并干涉低维度的世界,这个想法究竟对不对?我们现在还不能确定,因为我们是从比我们更低维度得到这样启发的,而高级应该意味着更复杂和更多的可能性。我们现在最需要的是天文和物理学方面的实际证据。
    在美国新墨西哥州的偏远山区里,矗立着一群庞大而古怪的,由27个锅盖形物体按相控阵的形式联结起来,成了一座几十公里宽的射电望远镜。他的工作是探测那些非常模糊又遥远的天体。120亿年前的光线进入地球人的视野,几乎令人感动。他们在追溯遥远的过去,寻找宇宙大爆炸的纪元。
    他们发现了宇宙的背景辐射,也就是来自各个方向相当均匀的静电干扰。人们为了确证,派出U-2飞机背着天线到大气层顶部观察,证明判断无误。这一发现支持宇宙蛋学说,也就是我们的宇宙是一场大爆炸的产物。但背景辐射一被精确检查,便证实并非完全对称。银河系正在被抛向处女座星系团,成为著名的“南向天体流”的一部分。该星系容积巨大,跨越10亿到20亿光年的空间。可探测的宇宙本身只有数百亿光年宽,要是光处女座星系就构筑了这么庞大的集团,那么在遥远的多的距离中,大概还有类似的星系存在。虽然探测起来有点困难。科学家们发现这里存在很大问题,如果宇宙是从一点爆炸开的,物质之间的引力需要极长的时间来聚集成一个个类似处女座的星系团——而这段时间似乎比宇宙本身的年龄还要长。那么只能想像另一种可能,宇宙不是从一点爆炸开的,而是从两点,或者多个同时发生大爆炸。
    被自相矛盾的数据气得快要发疯的科学家抛开计算机,开始寻思更基本问题——就算宇宙蛋学说成立,那这个所谓的蛋有是从哪里冒出来的?难道它是从虚无中直接冒出来的?这不是四维世界涉足三维空间的一个特征吗?
    但是想到可怜的正方虫在三维空间里只是个投影,我们感到难以接受了,三维物质世界——有血有肉的我们,只是四维空间里的一个投影吗?
    从这里起步,科学家在发展一种全新的理论。宇宙前身是超空间里的某种东西,一个四维超球体。要知道,一个球面的中心并不在表面上,而在球体的内部;我们宇宙的起源点也不在宇宙里,而在那边。这个四维超球体在膨胀,造成他的投影——也就是我们的宇宙不断胀大,每时每刻创造出新的空间,星系相互远离。因为我们找不到起爆点,所以感觉大爆炸是随处发生的。空间膨胀速度可以超过光速,这并不违反相对论,我们发现在遥远的宇宙边缘存在着运动速度接近光速的形体正是个良好的佐证。如果不是空间本身的膨胀,问题就严重得多,因为我们无法想像一个巨大的星体可以像基本粒子那样快速运动。
    如果宇宙真的是超球体在三维空间的投影,它最可能的形状有两种,一是,类似球形的封闭空间。二是,类似双曲面的开放空间。这取决于宇宙是否有足够的物质。物质充足的话,它将是个封闭空间,光会陷在里面,宇宙本身就成了大黑洞。而在开放空间里,平行线会交叉,宇宙因物质不足而不停膨胀,最终恒星冷却,黑洞蒸发,整个世界成为一团寒冷,稀薄,无限接近真空的雾。
    宇宙学家知道算清物质总量有多么重要。科学家们在银河系的中央发现了巨大的正在向外逸散的氢云,和经过光谱分析后发现的遥远的类星体群。这给宇宙增加了前所未有的质量。当宇宙的财产目录最终编制成功的时候,那些星系、星云、类星体、黑洞等等都被记录时,我们才可能知道我们居住在什么样的宇宙中。
    科学家们提过关于虫洞的问题,认为这种虫洞是贯穿四维空间的管子,与黑洞相连接。我们穿过他就可以在一刹那到达宇宙的其他地方。有一天如果真的发生了这样的事情,就可以把“宇宙是四维的”这个论调确定下来。不过这似乎违反了自然定律,难道正方虫靠自己的力量能站起来吗?
    目前科学家们还只能满足于思考和观测。工具已经非常先进了。而地球上所有射电望远镜已经收到来自太阳系外的总能量,还不及一片雪花落地所产生的能量。他们担任着重要的工作——搜索外星生命、计算类星体和探测宇宙背景辐射,而这一切只需要射电天文学家去研究处理少得几乎不存在的能量。
    因为观测尚无结果,科学家们提出了许多更复杂的学说。比如多维宇宙,认为有许多个宇宙相互镶套着,彼此的基本物理常数都不一样。还有更刺激的想法,说有无限多的宇宙层次,在我们的世界中像电子这样的基本粒子,一经穿透,将自我显示为一个完全闭关自守的宇宙,其内部有星系和黑洞,当然尺度上比我们的小的多。其基本粒子本身又是更低一级的宇宙,永远这样类推下去——宇宙中又有小宇宙,无穷无尽;反向高一级类推,道理也是一样。这个观点无法证明,也无法推翻,说不清他是个科学思路还是宗教观念。
    我们正体验着一种无力感。在三维空间里我们无论如何画不出第四维;在自己的世界里无法知道更高一级的宇宙层次是否存在。这样的事实也许可以让心比天高的人宁静下来,而那句俗话似乎要反过来说才合理:

   我们的世界可能是无限的,我们的想象力才是有限的。
我不是没良心,我是没头脑。

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关于这篇文章的出处:

这是一篇我十分喜欢的成年人科普文章之一,来自于2001年某期的《科幻世界》杂志的彩色铜版纸扉页,作者已无处可考。
曾经在课余时间,把这篇文章打到电子文档里,并读得滚瓜烂熟,还在某节课上,作为演讲的题目,因为它的内容听起来确有点稀奇。
尤其喜欢结尾的那句话:

“那句俗话似乎要反过来说才合理:
   我们的世界可能是无限的,我们的想象力才是有限的。”
我不是没良心,我是没头脑。

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这句话我也看过,是在<万物起源>中看到的~~~~~

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