看完三体一直有个疑问,为什么三维生物不能在二维生存却能在四维生存捏?

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18个答案
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虽说科幻作品并不一定严谨,但这个问题其实还算好理解的

四维空间有四个维度,任取三个就能容纳下一个三维空间,以及其中的三维生物

而二维空间中无法容纳三维空间,三维生物被降维自然就无法生存

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我们做个类比来方便理解,将原问题全部降一维,即“为什么二维生物不能在一维生存却能在三维生存”

二维生物虽然谁都没有见过,但比较容易联想:比如你拿一张纸,然后随便画个什么东西,声称它是一个“生物”,然后我们就有了一个二维生物。

【请注意,纸张作为三维物体,虽然很薄,但依然存在“厚度”这个概念,因此只是用来帮助理解,并不算是二维空间;同样地,纸面上画的东西是存在于纸张这个三维物体的一个二维表面上,而二维空间内部存在的二维物体有根本上的不同(从联想辅助理解的角度,请想象墨水渗透纸背从而两面都能看到的景象)】

这个二维生物,显然只能在这张纸(所在的平面或曲面)中活动。

三维空间我们有现成的,也就是你日常生活所在的空间。在三维空间中,你可以把这张纸横着放、竖着放、弯着放、卷着放,只要不把纸撕开,你所画的二维生物就能一直在纸上活动。

而一维是线,要把一张纸降维成线,只能彻底分解粉碎再重连,所以我们可怜的二维生物自然无法幸存。

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最后重申一下,科幻作品并不严谨,因此本题包括本回答也并不严谨,会意即可,切勿深究。

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scythe7三只脚的猫

2016-12-06 11:46

所有这些,都基于物理世界奇遇记这本中古科普小说的一张插图

然而,那只是一张插图,让你从既定的三维空间思维去看被局限在二维世界的生物观点。

事实上,并不存在二维生物三维生物的区别,所有的生物都是同时拥有所有维度的,只不过你的感官不一定能准确感受到其中一些维度而已。

如果站在纸片人的角度看,一张纸就是他能活动的所有空间,虽然他没有办法观察到纸张以外的世界,但他所在的纸张是三维世界的一部分,即便这个纸张是一个理想的零厚度的无曲率的平面,它也拥有三维世界的坐标(虽然在高度上只是一个常数)。对于号称三维动物的你我,若是不移动,你的三维坐标也只是个常数,那么你和纸片人的区别究竟在哪里呢?是你们移动的能力么?移动能力而不是自身存在决定了你是三维还是二维生物?这并不合理,因为移动是可以被动实现的,当纸片人的环境也就是那张纸开始垂直移动的时候,他们也就获得了高度坐标的改变,这时候他们和你还有什么区别?

实际上,所有生物都是同时具有所有维度的,区别仅仅是其中一些生物缺少其中一些维度的自主移动能力,或者不能感受到其中一些维度而已。

那么,降维攻击就很好理解了,打断你的腿,戳瞎你的眼,你就丧失了垂直移动的能力,被禁锢在床上的你,虽然生活得好像纸片人,但却并没有死。除非这种攻击并不是它所声称的降低你的运动维度,而是物理上压扁你。那么你的结构受到了破坏,你也就无法继续活下去了。


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这个只是大刘小说中的一个假定,就跟假定有三体人一样,情节需要+脑洞一开就出来了。如果非要深究原理的话,这个设定无科学依据,也就是说现实中应该不存在,也基本不可实现。

可以参考中国科学院理论物理研究所研究员李淼(著有三体中的物理学,大刘作序哟)博客:http://limiaowy.blog.163.com/blog/static/20645314420127277473881/

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变成2维的话,你会被食道-肠道分成两半

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支持者: Medics InnerGalaxy

3维生物不一定能在4维生存。很多物理规律一定会发生改变。比如,光的强度随距离变化的规律在三维空间里是平方反比,到了四维空间就会变成立方反比。电场强度、引力等也都会相应变化。要知道,化学就是电磁力的舞台。化学和生物学的规律也肯定会天翻地覆。像蛋白质的折叠构型和线粒体里的能量转化等等基本的生命活动都是在物理和化学的精密细节的针尖上演杂技,舞台和道具都变了而演员还是试图照着原来的编排来演,杂技就要演砸。

所以,我们可以设想高维空间里存在生物,但不要太认真地相信我们这样复杂的生命形态的身体可以不经改造从三维直接进入四维空间。

至于刘慈欣的小说,设想很精彩,物理细节不要当真。

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其实可以这么理解……

有限的高维空间可以容纳无限的低维物体/空间,但即使是无限的低维空间也无法容纳有限的高维物体(更别说高维空间)。

打个比方,一个边长1米立方体里能够容纳多大的面积?无限(把这个立方体切成无限层厚度为0的薄片)。

一个边长1米的正方形里能容纳多大的体积?完全无法容纳。

所以升维之后,只要具备维生设备,就能够生存。

但是如果降维,那就惨了,因为容纳不下。

而从“有限的高维空间可以容纳无限的低维物体”中还可以得出一个推论:小说中进入4维碎块就能够为所欲为实际上也只是戏说而已。因为“有限的高维空间可以容纳无限的低维物体/空间”,而至少我们所说的一般意义上的“物体”都是必须依托于空间才能够存在的。换句话说,与其说是低维物体进入高维空间,倒不如说是低维物体所在的低维空间整个进入到高维空间中,这种情况下,除非有跨维度的观测手段,否则本身依然存在于低维空间中的低维物体(也就是我们)怎么可能察觉到自己处于一个高维空间中?这就好像一个人被关在一个密闭箱子中,除非有观测箱外的手段,否则这个人是无法知道自己到底是被扔在海底还是关在一个房间里的。而没有跨维度的观测手段以及干涉手段,又怎么可能在高维度上做这做那?

实际上,就我的设想来说,低维物体进入高维空间,很有可能会“迷失”——对于低维生物来说也说不定就是另一种更猎奇的死亡方式。因为高维空间里可以容纳无限的低维空间,所以假如进入的时候不是整体进入,那备不住就是分别进入高维空间中所容纳的不同低维空间,从高维观察者的角度来看可能这些低维入侵者其实是扎堆的;但是从低维入侵者的角度来看,很可能会发现其他所有同伴都不见了——就好像一本书里不同页面上的文字:很可能从书的厚度角度来说它们的位置完全重叠,但是从页面的角度来说它们相互之间永远无法握手。而想像一下如果这里的每个“低维入侵者”是指一个人身上的一个细胞甚至一个原子……

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支持者: 冻青蛙

想起个例子挺形象,很多书桌上都要垫玻璃,玻璃与书桌中间的缝隙,相对我们来说近似一个位维空间,一只小跳蚤,细菌,病毒,能在里面活动或者生存,请问你本人如何在这个缝里活动?如何把你塞进去?

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这只是作者开的脑洞而已,没啥依据,就像为啥某个连续剧的主人公为啥得叫某个名字一样,只是剧情设定。

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我有800万,我要花800块钱,没问题。
我有80块钱,我要花800,不可能。

来自 果壳的壳
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我一直觉得四维也生存不了……因为惯性,只要一动血管里的血就洒出来了吧233

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我觉得3维生物没法在4维生存下来,光是生物的内压就能把肉脏啊,体液啊等都挤出来了。

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穷梦诗词科普作家

2016-12-08 00:16

四维生物投在我们这个三维空间的影子就是传说中看得见摸不着的“鬼”
《高阳台·四维空间》
述神鬼雷同,观之有物,触之空洞无形。
飘渺行踪,俊美亦有狰狞。
荒唐不问逻辑问,鬼若真、可否厘清?
映烛红,伟岸娇娆,投影皆平。
二维蝼蚁瞻鸾凤,左右前后看,高却难凌。
灯影幢幢,降维终见幽明。
柳郎长恸悲冥界,四维光、照牡丹亭。
丽娘来,魅影亲亲,何必心惊!

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推荐楼主看《T脑特工队》

其中有一段生动的描述了各个维度的差别(41分左右)

在“抽象思维”空间里主角从四维逐渐降成了一维

在降维过程中, 主角的样子也发生了变化

从立体到平面再到点和线..........


转到楼主的问题

降维应该不是简单的压扁之类的

那么身体、思维能否承受降维所产生的变化是关键.........





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口胡:脸白的人其实就可能是至少高我们一维生物的人:他们可以控制时间的进退,从而始终实现对自己有利的选择或避开危险……我们跟他们的人生相比就相当于在线游戏之于单机游戏……S/L大法不可能随时都有用……

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轻吻苹果软件and系统分析and心理咨询

2018-01-05 11:05

一幅画可以完全地保存原来结构不变,任意地摆放在一间房子内的任意地地方.但是一个苹果无法保持原有结构不变的情况下放到一张纸上面.三维的物体可以保持原有结构不变的情况下进入四维空间,只是看起来有点像房间里面乱飘的纸张.而三维物体进行二维化的时候,无论是压扁还是其他的什么方式 都不可能保持原有的结构不变咧

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鱼大雷邪恶之王 大毒舌 欢乐

2016-12-05 22:05

二维生物没屁眼。

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因为四维高于三维,二维低于三维,二维世界根本就容纳不了三体人。

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