空間的故事

2021-09-08 19:50:23 字數 2214 閱讀 1686

假設桌子上有一把三角尺,俯視時它是乙個三角形,移動自己的視角平視它,三角尺就抽象成了一根線(過程如上圖)。好比在廣袤的大海中航行,地平線上浮現出一片大陸還是一座孤島,在你眼中都是線。

故事就發生在這樣乙個平面國,每個人都是平面的,等腰三角形,等邊三角形,正方形,五邊形等等,能理解的空間就是長度和寬度兩個維度。假如生活在平面國,你眼中所有的一切,都只是長短不一的---

不要擔心他們的生活是否枯燥。在這也是有等級之分,人們覺得三角形過於鋒利,規定所有的建築物都是五個邊以上,邊數越多越高貴,等腰三角形只能當士兵或苦工,等邊三角形才能享受最基本的權利,知識分子是四邊形,而最高貴的國王則是圓。哦,對了,所有的女人都是線,因為容易刺穿別人的心,還會玩消失(某個角度下看上去就是乙個點),因此對女性增加了很多條款,比如不允許隨便出門,走路要搔頭弄姿讓人引起注意。有了等級之分,問題就來了,看上去都是線,怎麼區分身份呢

答案就是光。有經驗的幾何學家,也就是該領域的專家,根據明暗程度來鑑定並頒發認證,制定了一套權威的方案,保證了社會階級間的穩定。當然,他們不理解,也拒絕承認三維空間的存在。有一天,平面國的數學家拿出四個正方形,給他的孫子玩。數學家將四個邊長為1的正方形拼成了乙個邊長為2的正方形,儘管看不到正方形的內部,但可以通過2的平方來理解它的幾何意義。孫子沉思了一會問「那2的立方又是什麼意義」。「什麼都不是,至少在幾何學上沒有意義」。孫子打斷了談話,說「如果乙個點移動2公尺形成乙個線,然後這條線再平移2公尺形成乙個正方形。那這個正方形肯定可以以某種方式平移構成乙個東西,儘管我不知道是什麼,但這就是2的立方的幾何意義」。專家被孫子的打岔惹怒了,很不高興的說「趕緊回去睡覺。多用點智慧型,才能少講點廢話!」

孫子睡著了,數學家卻陷入莫名恐慌,總覺得有人正在默默的看著他,就是不知道這人在哪兒?突然傳來乙個聲音「你發現了,他是對的」。憑數學家多年的經驗,他一眼就看出來這是乙個圓,只是它一會變大,一會變小,然後突然不見。專家意識到這不同尋常,大喊「你是誰」。「我是來自三維空間的球」。他發現這個球對自己的生活一目了然,可無論這個球怎麼解釋,他也無法理解高度這個概念。球不耐煩了,一把抓住專家飛了起來。他來到了立體國,用一種稱為透視視角俯視平面國。他有點尷尬,因為那些朋友的身體一絲不掛,他都看的清清楚楚。他以為自己遇見了上帝,球簡單的回應:「不,這是知識」。數學家說「快帶我回到平面國,我要告訴大家空間是三維的,我們可以過的更精彩。」

「恐怕時機不對」,球攔住了專家。原來,他不是平面國第乙個見識過三維的人,之前平面國有很多人宣稱三維空間的存在,但為了社會穩定,這些人都被軟禁甚至驅除或處死。求知的慾望被喚醒了,換來得卻是挫折與懲罰。專家一陣惋惜,對球說「既然你看到我的內部了,我能不能看看你的身體?」「這,我做不到。」「既然存在三維,那應該也存在四維空間,這樣不就可以看到你的內部了?立體國有沒有人宣稱四維空間的存在呢?」「確實有這樣的人,但最後都不了了之了。」

故事結束了,不知道大家讀出來什麼?反思一下我們自己,很幸運的生活著乙個三維空間並習以為然,但你內心的那個世界,z值是否永遠為零?《love and math》中提到,我們的大腦並不擅長理解三維+空間,技術可以學習,更重要的是認知上的公升級。這讓我想到了那句「消滅你,與你無關」。

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