随着电影《星际穿越》的爆红,五维空间这个词语再次走进了人们的视线,《星际穿越》中就有五维空间的理论,你看懂了吗?不同于传统的三维空间,五维空间在三维空间的基础上还多了两个抽象概念,那就是时间和曲率,听不懂?别怕,请仔细往下看,其实五维空间并不难懂,一起来看看吧。

五维空间的定义

五维空间在时间这个层面和传统空间是一样的,但是五维空间与传统物理学三维空间观、爱因斯坦相对论四维空间观相对而言的新的空间观,是空间观发展的最新成果,也是前者发展的必然结果。

五维空间存在吗是什么样子的?据说人类看不到但确实存在

由我国著名学者陈世清所创立,为第一个中国人创立的哲学理论体系《对称哲学》奠定了理论框架和自然科学基础,为第一个中国人创立的经济学理论体系《对称经济学》奠定了深层次的方法论基础。

五维空间的传统解释

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物理学的传统空间概念认为,世界就是立体三维空间。爱因斯坦相对论认为,空间和时间可以相互转化,时间是空间的另一种方式,因而传统的三维空间加上一维时间,成了四维空间。

根据系统论,任何系统都是有层次的。这个层次不仅是传统物理三维空间中的高度,或可用感官把握的不同的物理层面,而且狭义上指事物的不同深度的本质。它虽然只有通过人的抽象思维来把握,然而却是外界事物的客观存在。

同时,这种不同层次的本质也可以随着时间的推移,而演变成事物发展的不同阶段,成为人们感官可以把握的新的物理三维空间。因此,四维空间还应加上层次一维,任何真正的系统都是五维空间。这五维空间的任何一维都可以和其他四维相互转化。

作为事物本质的反映的人的意识空间或心理空间,本质上就属于这五度空间中的第五维空间——层次空间,而且是高层次的层次空间(意识本身又分成不同的层次,哲学思维的空间是最高层次的层次空间)。它同物质世界的相互转化,是五维空间相互转化的具体表现。

五维空间的另一种解释

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五维空间,five-dimensional space,空间是一个集合,最基本的元素是点,点的集合是线面体,线面体运动产生了三维体,三维体的运动产生了时间,以此类推。

简单的说五维就是由于四维运动产生,假设四维空间可以对折,那么对折后的那部分所谓的无,就会由于四维的运动而给填补。根据爱因斯坦的狭义相对论,特别是其中提出的钟慢尺缩论断。

当一个物体运动速度接近光速时,物体周围的时间会迅速减慢、空间会迅速缩小。当物体运动速度等于光速时,时间就会停止、空间就会微缩为点,也就是说出现零时空。

当物体运动速度超过光速时,时间就会出现倒流即所谓负时间;空间也会相应回到过去空间,也就是所谓的负空间,这时该物体就进入了负时空,即时空倒流或时空倒转,从而该物体就实现了瞬间移动。

五维空间的表示方法

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我们用空间直角坐标系来表示五维空间时,空间时间各为横轴和纵轴,再加上速度为竖轴,即可形成五维空间参照系。在该参照系中,时间和空间的坐标轴不仅有正轴,还有负轴,同时还包含原点在内。

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时间和空间在五维空间参照系中存在时间—空间距离,即正负时间和正负空间之间有几何距离关系(至少在坐标系中理论是这样的)。

五维空间的六个特征

1、系统性

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使不同的空间观、宇宙空间的不同层面的解释得以有序化、系统化,相互说明,相互协调,从而使宇宙空间的不同层面、不同部分得到完整的把握。

2、整体性

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空间发展的基本线索,从纵向来看,是空间的起源、空间的发展、空间发展的动力;从层次来看,分为宇观空间、宏观空间、微观空间三大层次;从性质来看,分为自然、社会、意识三大类,自然又分为非生命与生命两大类型。

科学的空间理论,必须对空间发展的不同阶段、不同层面、不同类型作出统一的说明。空间包括自然、社会、意识空间。从整体来看,自然、社会、意识是宇宙空间的不可分割的组成部分;

从具体来看,自然、社会、意识各自都有自己的空间。完整的空间理论既包含对宇宙整体空间的把握,又必须对自然、社会、意识这三大领域的空间作出科学的、有说服力的说明。

在五维空间观看来,离开意识和社会空间,自然空间不能得到科学的说明。空间观不包含社会空间观,把社会空间看成不属于宇宙空间的另类空间,既是不完整的空间理论,又是不科学的社会理论。

3、主体性

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空间认识的主体和客体不可分。这种不可分不仅仅是认识论意义上的,而且是本体论意义上的。空间认识的主体和客体不可分是空间不可分割的组成部分。

4、兼容性

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五维空间观可以使迄今为止的所有空间理论得以综合,使它们在五维空间观体系中得以合理定位。分度空间的认识方法,是一种非线性思维的方法。以分形(Fractal)、孤子(Soliton)、混沌(Chaos)等为主要特征的非线性科学是继相对论、量子力学之后“又一次科学革命”。

非线性科学是研究非线性现象共性问题的一门新兴的交叉学科,它的产生标志着人类认识由线性领域进入了非线性领域。非线性科学揭示出来的新事实、新特点和新规律,对人们的思维方式具有重大影响。分度空间理论(弦理论)也说明客观存在的(甚至作为物理意义的图形本身)点、线、面,无一不是五维空间(本质维+时间维+物体三维)。

5、全息性

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五维空间的各个维是有机统一的,它们不但不可分割,而且可以相互转化。正像四度空间的各个维之间的相互关系一样。只不过五维空间观使这种转化更加自觉,在实践中也更具有操作性。

五维空间的各维之间的关系是全息关系,它们之间的区别只有在思维的抽象中才能存在,在现实中它们是紧密不可分的。在思维的具体(包括形象思维具体和抽象思维具体)中它们又复归于一个有机联系的整体。

6、基础性

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宇宙空间和自然空间、社会空间、意识空间、虚拟空间的关系,社会空间和某一历史时期、某一区域空间的关系,是本质和现象、整体和部分、一般和特殊的关系。

本质决定现象、整体制约部分、一般说明特殊。研究社会这一特定领域的空间、和谐社会这一特定的社会空间、和谐经济这一特定的和谐社会的空间,必须以一般的五维空间理论为基础。

五维空间背后的真实世界

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柏拉图並著名的洞穴比喻:有一群囚犯在一个洞穴中,他们手脚都被捆绑,身体也无法转身,只能背对着洞口。他们面前有一堵白墙,他们身后燃烧着一堆火。在那面白墙上他们看到了自己以及身后到火堆之间事物的影子,由于他们看不到任何其他东西,这群囚犯会以为影子就是真实的东西。

最后,一个人挣脱了枷锁,并且摸索出了洞口。他第一次看到了真实的事物。他返回洞穴并试图向其他人解释,那些影子其实只是虚幻的事物,并向他们指明光明的道路。但是对于那些囚犯来说,那个人似乎比他逃出去之前更加愚蠢,并向他宣称,除了墙上的影子之外,世界上没有其他东西了。

今天我告诉您,我们现已探明物理的化学的生物的宇宙等等一切自然规律都是五维空间向四维时间和空间投影的结果。也就是说到现在为止科学只是在研究自然界事物的影子。

比如物理学中,物理学家和宇宙学家发现他们自己眼下的处境和上面囚犯差不多。数十年来,科学家们一直上下求索,渴望得到一个终极的万有理论,可以用一套完备自洽的基本定律来解释“现实”的方方面面。但现在看来,最后他们得到的或许不是一个单一的理论,而是一大家族相互关联的理论。

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每个理论对于“现实”都有一套自己的描述,就像透过它自己的影子观察世界一样。对许多人来说,我这个观点或许难以接受,其中还包括一些圈内的科学家。大多数人都相信存在一个客观的“现实”,无论是我们的感知还是我们的科学,都在直接表达有关这个物质世界的信息。

经典科学就以这样一个信念为基础,即有一个外部世界独立存在,它的属性是确定的,与感知这个世界的观测者无关。在哲学上,这种信念被称为唯物论(realism)。