第十六章 高維宇宙(上）

第十六章高維宇宙

“再見了！相原龍與迫水真吾隊長！未來，我們的希望之光永遠閃耀著！謝謝你們讓我超越了計時指示器的限製，盡管不能持久的戰鬥下去，但至少超越了五分鍾的戰鬥限製，並且從你們那裏繼承和獲得了新的力量！再見！”希克拉的身影消失在了空間通道中。

光之國中，奧特之父正在查看等離子火花塔的核心能源裝置。突然，能源裝置的能量核閃爍了一下，盡管很細微，可還是被奧特之父所察覺。“在那條空間通道的另一端的宇宙究竟發生了什麽？竟然會引起本宇宙奧特之星的能量核有如此反應？”奧特之父自言自語道，“看來要派幾名經驗豐富的奧特戰士去調查一下了。”

就在希克拉返回劉鎮他們所在的宇宙途中時，劉鎮所在的宇宙中，從獅子座方向相繼有兩團紅色和綠色的光團飛向地球。

此時此刻，千葉百慧子正坐在通訊台前接收來自迫水真吾等人的消息。“隊長，希克拉正在返回地球的途中。”千葉向劉鎮匯報道。

“那就好，說來也奇怪，希克拉離開的這一個月。這一個月裏還算太平，黑暗怪獸也沒有再一次來襲擊。對了劉宇，昨天超空間衛星不是觀測到空間通道周圍的高維空間再一次發生了變化，你就給我們大家講一講吧。雖然你上次通過量子通訊跟我在冥王星上說起過有關高維空間的一些事情，但是由於比較匆忙，沒能詳細理解，現在你就趁著這段和平空閑的時間再給我們講一講吧！”劉鎮說道。

“是，隊長！”劉宇爽快的回答道。lfw的一眾隊員也都停下了自己手中的活計，仔細的聽著劉宇的解釋。劉宇也在司令室內的主屏幕上用電腦合成圖像，來模擬高維空間，或者說是高維宇宙。

“上次我隻是簡單說了一下，前段時間麥肯博士也進行了這一領域的研究，具體研究報告可能要過一陣子時間才能出來。由於高維空間的誕生，我們的宇宙將會轉化為高維宇宙！”

“高維空間是由於宇宙崩潰所形成的，具體方麵要涉及維度這一塊的理論！維度，又稱維數，是數學中**參數的數目。在物理學和哲學的領域內，指**的時空坐標的數目。0維是一點，沒有長度。1維是線，隻有長度。2維是一個平麵，是由長度和寬度(或曲線)形成麵積。3維是2維加上高度形成體積麵。4維分為時間上和空間上的4維，人們說的4維經常是指關於時間的概念。（4維準確來說有兩種。1.四維時空，是指三維空間加一維時間。2.四維空間，隻指四個維度的空間。）4維運動產生了五維。通常的理解是“點是0維、直線是1維、平麵是2維、體是3維”。實際上這種說法中提到的概念是“前提”而不是“被描述對象”，被描述對象均是“點”。故其完整表述應為“點基於點是0維、點基於直線是1維、點基於平麵是2維、點基於體是3維”。再進一步解釋，在點上描述（定位）一個點就是點本身，不需要參數；在直線上描述（定位）一個點，需要1個參數（坐標值）；在平麵上描述（定位）一個點，需要2個參數（坐標值）；在體上描述（定位）一個點，需要3個參數（坐標值）。

如果我們改變“對象”就會得到不同的結論，如：“直線基於平麵是4維、直線基於體是6維、平麵基於體是9維”。進一步解釋，兩點可確定一條直線，所以描述（定位）一條直線在平麵上需要2x2個參數（坐標值）、在體上需要2x3個參數（坐標值）；不共線的三點可確定一個平麵，所以在體上描述（定位）一個平麵需要3x3個參數（坐標值）。19世紀，數學家們發現了分形，由此創立了一種新的維度，“分數維”，人們由此意識到，維度不隻是整數，還有可能是分數，甚至可能是無理數。英國著名物理學家史蒂芬·霍金教授有這樣的解釋：這就像一根頭發，遠看是一維的線，在放大鏡下，它確實是三維的；如果麵對時空，如果有足夠高倍的放大鏡的話，也應該能揭示出其它可能存在的4維、5維空間，直至11維空間。”

“首先從一維開始說起！直線上有無數個點，實際上就是一維空間。一維空間裏如果有“人”，那他們的形象就是直線上方的一個點。其實，點也是一維空間，不過這個一維空間是無限小的。植物是典型的一維空間生物，它的枝葉的成長是延伸的，也就是延伸式的成長，也就可以下個定論，植物一般都是一維空間中的生物！”

“二維，是指僅由長度和寬度（在幾何學中為x軸和y軸）兩個要素所組成的平麵空間，隻在平麵延伸擴展，同時也是美術上的一個術語，例如繪畫便是要將三維空間（三度空間）的事物，用二度空間來展現。螞蟻是典型的適應二維空間的生命形式。它們的認知能力隻對前後(長)、左右(寬)所確立的麵性空間有感應，不知有上下(高)。盡管它們的身體具有一定的高度，那也隻是對三維空間的橫截麵式的關聯。螞蟻上樹也並不知有高，因為循著身體留下的氣味而去，它們在樹上隻會感知到前後和左右。我們都做過這樣的遊戲：一群螞蟻搬運一塊食物向巢裏爬去。我們用針把食物挑起，放在它們頭上很近的地方，所有螞蟻隻會前後左右在一個麵上尋找，決不會向上搜索。對於螞蟻來說，眼前的食物突然消失實在是個謎。當它們依據自己的認知能力在被長、寬確立的麵上遍尋不著時，這塊食物對它們來說就是神秘失蹤了，因為這塊食物已由二維空間進入到三維空間裏。隻有我們把這塊食物再放在它們能感知到的麵上，螞蟻才可能重新發現它。這對於螞蟻來說，卻又是神秘出現了。我們人類是生存在三維空間裏的生命形式，我們的認知極限是空間隻可能由長、寬、高確立，並占據一個時間點(現在)。人類社會的萬千事物都隻能存在於長、寬、高確立的空間和與時間的接觸點“現在”所構成的生存模式中。就是說在四維空間中，長、寬、高形成的體與時間的結合不是一點(現在)。而是拉長的“現在”，就是我們在三維空間中所認為的“過去”、“現在”和“將來”的集合。就像生存於“一維空間的草木”不知有“二維空間的螞蟻”，“二維空間的螞蟻”不知有“三維空間的人類”一樣，我們又怎麽知道生存於四維空間的生命形式呢？它們或許就在我們身邊伸手可及的地方。這其中有這樣的論證描述，1、首先一個世界的構成必須滿足兩個條件：空間和時間，如果這兩者之間任意一個不存在，那麽這個世界就無意義，無意義也就是說不存在。

按照以上理論，那麽就是說1～2維空間不存在時間，這就是不可能的。

而且你不能說在草木和螞蟻的世界裏不存在時間概念。

2、一個世界的物理法則是必需，世界上一切事物的運作規律都必需有一定限製，不然該事物的存在就不可能（正所謂一切事物都是相對的存在），如果按照維度空間論來說，那麽位於更高維度的生命體就有可能控製時間或空間（如bw），這就是不合邏輯的事。

3、該理論自身存在矛盾。比如說螞蟻是2維生物的觀點，那麽在下雨的時候螞蟻怎樣感知位於“高”這個維度的雨？然後移動到可以避雨的地方？

需說明：對以上第3條保留意見。理由是：

避雨的原因：螞蟻並不能“感應到”即將要雨了，然後跑到避雨的地方。避雨是基因決定的，或者說是物種進化的結果。我們可以想一下，在“螞蟻”進化之前，可能存在很多版本的螞蟻，在天氣變化前（如，將要下雨了），有的螞蟻沒有任何動作，有的螞蟻跑到低處，有的螞蟻跑到高處（避雨條件最好），以上情況由物種多樣性決定。無疑下雨前沒動作的和跑到低處的螞蟻生存下來的概率都要低，經過千萬年的淘汰，避雨基因基本是一種生存基因“被”確定下來，一直發展到今天的螞蟻，下雨前的天氣變化（這種變化如空氣悶，濕度大，等等等）直接導致螞蟻跑到可避雨的地方。隻能說是：相對螞蟻而說的處於三維世界的“雨”影響了螞蟻的二維世界。而不是它感應到了處於這個“高”維度的雨，而立馬做行動。

“感應到”雨滴的存在是因為：當螞蟻“感知”到雨滴的時候，雨滴已經進入了螞蟻的2維世界（螞蟻的二維平麵世界）

人類是有智慧的生物體，處於三維空間並且認知三維空間。對螞蟻來說，麵對突然到來的雨滴也感到奇怪（假如它也有思想的話）。但對人類來說則原理很清楚，由水蒸氣凝結到最終水滴，明白了這種道理，我們於是可以製造人工降雨。”

“在幾何中，二維空間僅指的是一個平麵，上麵的每一個點都可以用由兩個數構成的坐標（x,y）來表示。如圖

形象例證有一位專家曾打過一個比方：讓我們先假設一些生活在二維空間的扁片人，他們隻有平麵概念。假如要將一個二維扁片人關起來，隻需要用線在他四周畫一個圈即可，這樣一來，在二維空間的範圍內，他無論如何也走不出這個圈。螞蟻是典型的適應二維空間的生命形式。它們的認知能力隻對前後(長)、左右(寬)所確立的麵性空間有感應，不知有上下(高)。

盡管它們的身體具有一定的高度，那也隻是對三維空間的橫截麵式的關聯。螞蟻上樹也並不知有高，因為循著身體留下的氣味而去，它們在樹上隻會感知到前後和左右。我們都做過這樣的遊戲：一群螞蟻搬運一塊食物向巢裏爬去。我們用針把食物挑起，放在它們頭上很近的地方，所有螞蟻隻會前後左右在一個麵上尋找，決不會向上搜索。對於螞蟻來說，眼前的食物突然消失實在是個謎。當它們依據自己的認知能力在被長、寬確立的麵上遍尋不著時，這塊食物對它們來說就是神秘失蹤了，因為這塊食物已由二維空間進入到三維空間裏。隻有我們把這塊食物再放在它們能感知到的麵上，螞蟻才可能重新發現它。這對於螞蟻來說，卻又是神秘出現了。

二維的應用，利用硬紙板或是木條製作三角形和四邊形的連杆。固定連杆的b點，則三角形連杆的點也被固定，但四邊形連杆的和d點都可以自由活動。這個現象說明三角形連杆本身的結構就具有剛性，四邊形連杆則不具有剛性。傳統自行車結構的後半部利用了三角形的剛性，但結構的主體部分bde卻是個較薄弱的設計，因為它完全是靠焊接的強度在支撐前輪叉架。在我們的日常生活中，經常可以見到利用三角形剛性結構的例子，如躺椅或是折疊椅、窗戶的支架、屋頂木梁的結構，以及旋轉晾衣架。仔細觀察燙衣板和秋千架的結構，以及傳統牧場裏用5根橫木做成的柵欄門。下次你經過建築工地時，看看工地的腳手架上是不是有許多對角線方向的支架，以形成可以增加結構剛性的三角形。觀察起重機的起重臂和鐵路上的橋梁，這些物件都必須承受非常大的負荷，因此通常設計成三角形的格子結構。

說明該如何利用長8的硬紙板條，以端點互相連接的方式，搭建出可以跨越28寬間隙的橋。四邊形隻要加上支柱，可以形成兩個三角形而成為剛性結構。下列的四邊形結構物中，有哪些具有剛性？請實際製作模型再加以判斷。

親自動手製作這些模型能使你更了解建造剛性結構物的概念。有了以上的基礎，現在可以開始試做六邊形的剛性物體。試驗這些六邊形結構物的剛性，再研究要如何在邊形上加支柱，使其更為堅固。

分析：

當我們把三角形看成實體結構時，其最重要的性質就是三角形所具有的剛性，對大多數人而言，這個性質比3個角度和或是麵積更有意義。在日常生活中有許多實際應用的例子，是很值得探討的題目。

利用紙板做的等邊三角形可以搭成能跨越間隙的橋，由此即足以證明並不需要更長的橫梁就能跨越寬闊的間隙。用15條8長的紙板做成的橋就可以跨越寬28的間隙。

所有的四邊形結構都具有剛性，雖然實際製成的模型可能會因為連接處鬆動而略有活動。

隻要用3根對角支柱就可以使六邊形成為三角形的組合而具有剛性。一般而言，n邊形隻要加上n－3根支柱就可以成為具有剛性的結構，這點相當值得研究。

這個探討三角形二維剛性結構的題目，可以與“三維的剛性結構”及“可變底邊的三角形”的題目互相參考對照。三角形的性質也是測量與航海的基礎，因此也可以與這些題目合並討論。這個題目的重點，是要從日常生活中發掘幾何的概念，並以動手實驗的方式獲得有用的經驗。”

“二維空間

互聯網的發展必將譜寫人類曆史新的篇章，它將以其巨大的能量推動改變現有的社會經濟模式、組織結構以及人類生存狀態。

互聯網正在越來越廣泛地滲透到人們的生活。技術的驅動及網絡的獨特屬性極大的影響和改善了人們的生活，並促使了一個與現實生活環境越來越逼真的網絡虛擬空間的形成。未來人們的生活空間將呈現“二維化”，即由網絡所造成的虛擬空間和現實生活空間所組成。

互聯網的廣泛應用及其交互性使得個人與網絡環境之間產生了與現實生活越來越逼真的行為方式。

不僅如此，2005年以來的關於互聯網2.0的新的革命，更加強化了做為互聯網應用個體的大眾的作用。當人們在網絡上進行交互活動時，他們自己同時也成了一個重要的、新的信息的來源。互聯網真正成為了人人可參與、共建並且共享資源的龐大平台。

當社會沿著這個方向前進時，企業和其他機構為了迎合客戶日益增加的對可在線交互信息源和自主選擇**的偏好，已開始部屬新的基礎設施和提供新的服務組合，這些東西加在一起構成了網絡經濟。可以說，網絡經濟涵蓋了所有使用互聯網及其相關基礎設施來發現客戶並為客戶提供服務的商業模式。

在這些商業模式中，同樣也會涉及廣告、公關、促銷、客戶服務、品牌等等經營手段，隻不過它們運行的基礎都搬到了網絡虛擬空間，企業在經營中同樣需要對虛擬空間的客戶群體及其特征進行分析，同時，還需要及時了解網絡技術應用趨勢以及虛擬空間客群新的變化及需求，這些統一構成了一個新的企業在虛擬空間的經營環境。

在網絡經濟環境的作用下，企業會發現，不得不投入更多的精力，關注互聯網上的人群及商業機會，甚至來自互聯網上的商業競爭，企業的經營戰略也需要加入更多關於互聯網的內容，企業的經營空間正在逐步向現實和虛擬網絡二維化空間延伸。”