🧚🏻 🔓 🚩 问第104号Ethan：如果我们有四个空间维度怎么办？ 🏍️ 🕺🏻 🌠

除人类已知的维度外，还有第五个维度。这个维度是巨大的（如空间），是永恒的（如无穷）。这是光明与黑暗，科学与迷信的中立领域。
- 罗德塞林

我们已经习惯了宇宙的三个空间维度，即长度，宽度和深度。我们可以想象事物在较小尺寸上（二维平面或一维线）的外观，但是在较高尺寸下，一切都不那么简单，因为我们无法想象在正常空间无法描述的方向上运动。在宇宙中，有第四个维度（时间），只有三个空间维度。但是在本周的问题中，我看到了作家凯利·卢克（Kelly Luke）撰写的“如果”系列中的一个悬而未决的问题：

如果我们的世界的测量数量会随着季节而变化，这对人们意味着什么？例如，半年我们有三个维度，一半有四个维度。

想象一下，如果可能的话，您有能力朝另一个方向移动-不属于常规设置的一部分，即南北向和西向东。想象只有你具备这种能力。

对于来自我们三维世界的人来说，您的能力看起来非常惊人，甚至在某种意义上，就像上帝一样。毕竟，您可以：

•从一个地方传送到另一个地方，在一个地方消失并出现在其他地方，
•重新排列或移开一个人的内脏器官，进行没有切口的外科手术，
•从他的三维宇宙中移走任何人，然后将其放下您选择的其他任何地方。

这怎么可能？想象一下，您是一个三维生物，例如，通过一组颜色形式与二维宇宙交互（例如，玩具是用平纸娃娃的方式穿着的玩具，需要穿着彩绘的衣服-大约。翻译]。

从具有附加维度的我们的角度来看，我们可以爬入二维生物内部并在不切割的情况下操纵其内部。我们可以将它们翻过来，也可以左右改变。我们可以将它们从飞机上抬起并移动到任何地方。

如果我们三维人决定进入二维世界，我们会看起来很奇怪，因为在任何时候他们只能看到我们的二维部分：

•首先我们以脚印的形式出现，
•然后变成两个圆圈在整个宇宙中向下移动，
•圆圈将合并为椭圆，
•然后将出现新的圆圈（手指），
•它们将成长为两个大圆圈（手臂，肩膀），
•所有这些都将合并为肩膀水平的一个大人物，
•然后它将减少，再次增长并消失（脖子，头部）。

幸运的是，在我们的宇宙中没有四维生物，因为它们在我们看来是像神一样的生物，违反了物理学。但是，如果我们不是来自更高维度的生物，那么在宇宙中将会有更多维度？这是可能的-事实证明，过去宇宙可能具有更大的尺寸。

在相对论的一般理论中，创建一个时空是非常简单的，在该时空中，宏观测量的数量随时间而变化。我们不仅可以在过去而且在将来都可以有更多的维度，而且我们可以构造一个时空，这个数字会波动，并且或多或少。

因此，是的，第四维可能确实开始出现在我们的宇宙中。

Tesseract

Ikositetrahor

所有这些都很酷，但是看起来如何？通常我们不会考虑它，但是重力，电磁和两个核力这四个基本的相互作用恰好具有这些属性和数量，因为它们以宇宙具有的维数存在。如果减少或增加其数量，例如，我们将改变力线的分布。

电磁力和核力的变化将导致灾难。

想象一下，您正在看一个原子或其内部的原子核。核和原子是构成我们世界的所有物质的建筑材料，它们的规模非常小。原子-埃（10 ^-10 m），在原子核-飞安计（10 ^-15m）。如果这些力开始流入另一个空间维度，则控制它们的定律将会改变。

简而言之，这些力将具有更大的传播空间，这意味着它们会随着距离的增大而减弱。这不会对内核产生太大影响-它们的大小会变大一些，并且某些内核会改变稳定性。稳定的原子核可能具有放射性，反之亦然。这不是那么可怕。但是电磁将会有更多的问题。

原子轨道表

想象一下，将电子束缚到原子核的力突然变弱了。什么会改变这种互动的强度。在分子水平上，使您保持整体状态的是电子与原子核之间相对较弱的键。如果您更改此交互，则所有内容的配置都会更改。酶变性，蛋白质改变形状，神经元驱动的配体不再融合在一起，DNA不会像预期的那样编码分子。

就是说，如果电磁相互作用发生变化，并渗透到达到埃的大小的第四空间维度，人们将立即死亡。

但是，并非一切都丢失了。有许多模型主要是受弦论启发的，其中电磁和核的相互作用仅限于三个维度。然后只有重力才能渗透到第四位。对我们来说，这意味着重力将流入越来越大的第四维（和影响力）。并且物体将变得比以前更弱。

结果，将会发生许多奇怪的事情。

由松散物质组成的快速旋转的小行星将开始衰变。它们的吸引力不足以将石头和碎石保留在表面上。当彗星接近太阳时，它们的蒸发会更快，并且它们的尾巴会变得更加别致。随着第四维的足够强大的增长，地球的重力将下降，其结果是行星将膨胀，尤其是沿赤道膨胀。

居住在两极附近的人们会感到重力降低，而居住在赤道附近的人们将有进入太空的危险。在宏观层面上，牛顿著名的定律，即平方反比定律，将变成立方反比定律，并且重力随着距离的增加而减小得更快。

随着尺寸增加到地球与太阳之间的距离，我们太阳系中的所有物体都将间隔开。如果这种情况一年持续几天以上-即使在剩下的50周内重力恢复正常，我们的太阳系将在短短一百年内完全崩溃。

在地球上会有一段时间，我们不仅可以感觉到运动的附加方向，而且当引力的特性发生急剧变化时也是如此。跳远和跳高将永远不会一样，对我们亲爱的稳定宇宙的后果将是世界末日。

因此，凯利（Kelly）要谨慎处理自己的需求，因为它的尺寸已经扩大到很大，不仅会带来惊人的感觉，而且还会吸走地球的很大一部分，包括大气层和赤道区域。

但是有一个优点。

全球变暖将不再使我们担心，因为与太阳的距离增加将极大地冷却我们的世界，其速度远远快于大气中CO ₂含量的增加将使地球变暖！所有的缺点都有其优势，尽管我们只有几年的时间才能享受新的体验，但这种经历可能值得我们一生。

问第104号Ethan：如果我们有四个空间维度怎么办？

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