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名稱:
無名氏 [16/08/01(一)19:46 ID:cIe8SfFQ] [
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No.78558 推
物理真是超常啊,我感受到我無法理解它
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http://www.awaker.org/a/yishiyukexue/kexuetansuo/2013/0401/7029.html
建造一幢四維房子
在上一節中,我們研究了當我們遇到高維生物時會發生什麼事情的問題。但是相反情形,當我們訪問高維宇宙時,高維生物遇到我們又會發生什麼事情呢?如上所述,一個平面國人不能想像三維宇宙的全貌。然而,正如欣頓所指出的那樣,平面國人能用幾種辦法充分理解髙維宇宙顯露出的一些片斷。
海因萊因(Robert Heinlein)在他的經典短篇小說“......他還造了一幢扭曲的房子……”中,探討了在一個拆解的超立方體中居住的多種可能性。
蒂爾(Quintus Teal)是一位莽撞浮誇的建築師,他的雄心就是以一種真正具有革命性的形狀建造一幢房子:一個超正方體,一個在第三維中展開的超立方體。他說服了他的朋友貝利夫婦購買這幢房子。
房子建在洛杉磯,超正方體由一套8個超現代立方體組成,這些立方體一個疊一個地堆放成十字形。不幸的是,正當蒂爾準備向貝利夫婦炫耀他的新創作時,南加利福尼亞發生了地震,房間坍塌了。立方體開始倒塌,但奇怪的是只有一個還聳立著。別的立方體都已神秘地消失。蒂爾和貝利夫婦小心地進入房中時--現在只是唯一的一個立方體,他們大為吃驚,通過二樓的窗口,可清楚地看到其他失踪的房間。但那是不可能的。現在這幢房子只是一個立方體。怎麼能把這一個立方體的內部與不能從外面看見的其他一系列立方體連接起來呢?
他們爬上樓梯,在入口處發現了主人的臥室。然而,他們沒有發現四樓,而是發現自己回到了一樓。驚恐的貝利夫婦, 以為房屋在鬧鬼,奔向前門,前門恰好把他們引向另一個房間,而不是把他們引向外面。貝利夫人差點暈倒了。
當他們査看房子時,他們發現每一個房間都與另一些不可能相連的房間連接著。在原來的房間中,每一個立方體都有一個觀看外面的窗口。現在,所有的窗口都朝著其他房間,沒有外面可言!
使他們驚恐萬分的是,他們慢慢地嘗試了所有房間的門,但是都只是以到達別的房間而告終。最後經過研究,他們決定打開四個軟百葉簾向外張望。他們打開第一個軟百葉簾時,發現他們正在俯視著帝國大廈,顯然,那個窗口接通著恰好在塔頂上空的另一個空間“窗口”。
他們打開第一個軟百葉簾時,發現他們正在註視著浩瀚的大海,只是它已上下顛倒過來。打開第三個軟百葉簾時,他們什麼也沒有看見。不是空洞的空間或漆黑一團,而是什麼也沒有。最後,他們打開第四個軟百葉簾時,發現他們正注視著荒涼的大漠風景,這可能是火星上的一幕。
經過各個房間的苦惱遊歷之後,這裡的每一個房間以無法想像的方式與別的房間相連,蒂爾最後完全理解了它。他推斷地震一定使得第四維中各個立方體的連接點塌陷,從而使得房子折疊起來。
在外面,蒂爾的房子原本看起來就像一組普通的立方體。房子沒有坍塌,因為在三維空間中這些立方體之間的連接是剛性而穩固的。然而,從第四維觀看,蒂爾的房子是拆解開的超立方體,這個拆開的立方體可以重新裝配和折疊成為超立方體。
這樣,當房子在地震中震動時,它就在四維空間中被某種程度地折疊起來,只留一個立方體懸掛在我們的第三維中。走進保留下來的唯一立方體中的人都將看到一系列的房間, 這些房間以一種看起來簡直不可能的方式與這一立方體相連。由於在各個屋子中奔跑,蒂爾沒在意就跑到了第四維中。
雖然我們的主人公似乎注定要在超立方體內轉著圈毫無結果地度過他們的一生,但是另一場猛烈的地震震動了這個超正方體。蒂爾和驚恐的貝利夫婦屏住呼吸從最近的窗口躍出。他們著地之後發現自己在約書亞特里國家紀念館中,此處距洛杉磯有幾公里。
幾小時後,他們搭便車返回城裡,回到房子處,唯一發現的是上一次留下來的立方體已經無影無踪。
超正方體到哪兒去了呢?它可能飄到了第四維中的某個地方。