一維空間:高等數學術語-中文百科頻道

簡介

在空間維系内，一維空間是最簡單的空間，它隻由一條線組成。實際上一條線就是一個一維空間，一條曲線如果沒有建立坐标系，那麼它也是一維的。簡而言之，沒有建立坐标系的線就是一個一維空間。

比較

螞蟻是典型的适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）所确立的面性空間有感應，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面式的關聯。螞蟻上樹也并不知有高，因為循着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裡爬去。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面上尋找，決不會向上搜索。對于螞蟻來說，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、寬确立的面上遍尋不着時，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裡。隻有我們把這塊食物再放在它們能感知到的面上，螞蟻才可能重新發現它。這對于螞蟻來說，卻又是神秘出現了。我們人類是生存在三維空間裡的生命形式，我們的認知極限是空間隻可能由長、寬、高确立，并占據一個時間點。人類社會的萬千事物都隻能存在于長、寬、高确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“将來”的集合。就像生存于“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，我們又怎麼知道生存于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。

論證

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，那麼這個世界就無意義，無意義也就是說不存在。按照以上理論，那麼就是說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裡不存在時間概念。

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制，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，那麼位于更高維度的生命體就有可能控制時間或空間（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，那麼在下雨的時候螞蟻怎樣感知位于“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：螞蟻并不能“感應到”即将要雨了，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，将要下雨了），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”确定下來，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）直接導緻螞蟻跑到可避雨的地方。隻能說是：相對螞蟻而說的處于三維世界的“雨”影響了螞蟻的二維世界。而不是它感應到了處于這個“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（螞蟻的二維平面世界）人類是有智慧的生物體，處于三維空間并且認知三維空間。對螞蟻來說，面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，我們于是可以制造人工降雨。關于在下雨的時候螞蟻怎樣感知位于“高”這個維度的雨？然後移動到可以避雨的地方？個人理解二：

舉個例子，人類在三維空間裡，有時候也能“感知”到四維空間，比如一個人在綠燈過馬路的時候，看到有車子闖了紅燈正急速向自己駛來，這個人一定會加速跑過或急速後退來避開車子，因為人對周圍的空間和時間的運動變化能達到一定的預測。在螞蟻看來，從三維世界進入它二維世界的雨，讓它有了預測，下雨的時候螞蟻感知位于“高”這個維度的雨，然後移動到可以避雨的地方，就好比是在四維空間的“生物”看到在三維空間的人能避開像他撞來的車子一樣的道理。

擴展

首先四個概念，點，線，面，體。 [3] 點是孤立的，線是兩個點的連接，面是兩條不平行線組成的，體是面和面外一點組成。

1、一維就是直線，也即是兩個點的連接，也就是無窮多個點組成的。

2、二維就是平面，也即是直線和該直線的一部分分支所組成的圖形。所以二維生物看三維生物看到的應該是這個二維生物所在平面無限延長後，切三維生物的一個面，也就是切面了。舉個例子，在二維看一個球，其實看到的應該是一個大小變化的圓。

3、三維就是體，也即是直線和該直線的所有分支所組成的圖形。是最容易理解的，也就是我們生活的世界，也就是無窮多個二維平面組成的。

4、四維，無窮多個三維組成，多出的一個維度是時間。

可以這麼理解，三維中觀察到的是一個物體在某個時刻的狀态，四維看到的就是某個物體的所有時刻，這也就和二維看一個球是一樣的，隻能看到一個部分。

将三維想象成一個點，那麼，四維就是一條線，線的刻度是時間，我們就是生活在這條線上的孤立的點。舉例說明，比如莫比斯環，從一點出發，可以最終到達終點，雖然從起點到終點中的每一點都是在一個切面上的，但是實際上莫比斯環同時包括了正反兩個面，所以它是存在在空間裡，而不是一個平面，也就是存在在更高的維度裡，這說明了低維度無法想象高維度的活動。所以四維可以看到

5、五維，五維可以看成很多四維組成的，也就是說，一個人的一生其實不是從開始到結束的一條線，而是一棵樹，從開始，然後有很多選擇，這樣，人生從确定的一條線到了一個面，也就是說，一個人可能是物理學家可能是數學家，可能是政治家，可能無所事事，五維空間可以看到所有的可能性。所以五維可以看到很多種人生的所以時刻。

6、六維，前面說過五維可以是有很多不同的人生組成的。那麼假設五維中，一個人在八歲的時候人生發生了兩條支路，一條是最後變成了乞丐，一個是最後變成了總統，那麼如果乞丐要去看自己總統的哪一種分支要怎麼辦呢？他需要從乞丐的生命線回到八歲，然後從八歲出發到達總統的時間點。在這裡需要補充一個條件。從二維到三維的過程，從另一個方面來看，如果一張報紙表示二維平面，一隻螞蟻在上面爬，隻能按照物理規律爬行，不能從一個地方閃現到另一個地方去，但是如果螞蟻想從a到一百米遠處的b點，将報紙折疊，使ab重合，則螞蟻同時出現在了ab點。而這種折疊隻能在三維空間完成，所以我們可以說，當報紙一點到另一點發生了跳躍，而不僅僅是沿着某條路徑走時，則就得到了一個更高的維度。按照上面的說法，在五維空間中，如果乞丐直接跳躍到了總統時間點，也就形成了一個比五維更高的維度，也就是六維。

7、七維，六維中已經實現了所有可能，擴展後将六維理解成一個宇宙從大爆炸到所有的可能的結束。然後這個結束是另一段宇宙大爆炸的開始，由此，從宇宙a到宇宙b形成了一條時間線，也就是七維，類似于四維。

8、八維，七維中，在宇宙a到宇宙b的過程中可能産生宇宙c，則形成了八維。類似于五維。

9、九維，類似于六維，如果宇宙a有bc兩種可能的未來，那麼從b到c，如果可以進行跳躍的話，那麼就是九維了。

10、十維就是終點了，包含了宇宙間所有的可能。