不妨试着让我们的思绪再飞一会儿,如果在空间中的同一个位置,一个事物的存在对其他事物的存在不再构成阻碍,即同一个地方,能够同时存在很多性质相同或不同的事物。这些事物表面上看来好像相互重叠,实际则完全处于不同的维度,相互间自然无法察觉对方的存在。它们似乎近在咫尺,实则天各一方,诸如灵魂、鬼怪、神仙、梦境、外星生物、昨天的你、前世的你、未来的你、 虚拟的世界、暗物质、其他我们想象不到的事物……都重叠在同一个地方,高维的世界,可能就是这样一个状态。当然,这显然已经超出了科学的范畴,很难去实证,但却可以帮助我们放飞思想,达到心灵的超越。
让我们再转换一个思路来理解高维,首先假设空间都是平坦的,此时,将一条直线沿着一个平面弯曲,虽然这条线本身仍是一维的,但在高维空间中看来,它已经从一维进入到了二维。如果更进一步,把它弯曲为螺旋状,它便已进入到三维的空间。同理,将一个二维的平面弯曲,身在平面之内观察,它仍然是二维的,但站在三维的角度,它已经进入到了三维。同理,可以想象,将一个平坦的三维空间弯曲之后,意味着它已经进入到了第四个维度。原来的平坦三维空间对于三维空间内部的事物来说,是一个无法突破的界限,当弯曲了三维空间之后,从更高维度上看来,这个空间内的某些局部就跳出了三维的局限,进入到了四维(前提是三维和四维的空间本身都是平坦的)。
平坦的不弯曲的二维平面,利用二维的直角坐标就可以准确描述。当二维空间弯曲后,如果要用直角坐标描述二维的空间,就需要加入三维的变量,即上下或高低的变量(当然在二维中也可以用极坐标来表示这种弯曲的二维空间)。同理,平坦的三维空间,用三维的直角坐标描述位置不会失真,而弯曲的三维空间,单用三维的直角坐标就无法准确描述了。
上图中A点和B点,从三维的角度来看,它们之间的最短距离,是通过三维空间直接连接AB两点的线段。但在二维上它们之间的最短距离则是二维曲面上的短程线,短程线可以理解为弯曲空间中的"直线"。无论空间如何弯曲,都存在一个短程线,在短程线上运动,物体的耗时将会最短,耗能最小,飞机的航线相对于地球走的其实就是短程线。如果二维和三维空间都没有弯曲,那么在三维和二维世界里两点之间的最短距离是相等的,如果二维平面弯曲了,三维空间仍然是平坦的,在二维上两点之间的最短距离一定会大于三维中这两点间的最短距离。
同理,一个平坦的三维空间内,A点和B点间的最短距离为连接两点的线段,而在一个弯曲的三维空间内,A、B两点间的最短距离为弯曲空间中的短程线。在弯曲的三维空间中,沿绝对直线是无法从A点到达B点的,只有跳出三维,进入第四个维度才能实现。即对于一个弯曲的空间来说,绝对的直线仅存在于更高的维度。
举两个具体的例子:假设我们现在是二维的纸片人,在我们的二维世界上方一米处有一个苹果,由于我们是二维的,我们无法站立,无法跳跃,所以我们怎么也吃不到这个苹果(或许看也看不到),除非我们能在苹果和自己之间架上一个梯子,借助梯子这个二维平面,我们就能"滑向"苹果,尝一尝美味的苹果片了。再假设有两座山峰,都有一千米高,两个峰顶间间隔仅有十米,想要从其中一个峰顶移步到另一个,恐怕没有人敢尝试直接跳过去。如果不借助工具的话,只有从一座山的峰顶下到山脚后,再从另一座山的山脚爬上峰顶,我们实际走过的路径其实是一个弯曲的二维平面。此时,恐怕一个小学生都能想到,既然两个峰顶如此之近,为什么不在两个峰顶间架设一座桥梁,不就能轻松地来去自由了吗?我们从桥上走过时,途经的路径是另一个二维的平面,这个二维的平面,相对于原先经过山脚的二维曲面来说,其实已经跨越了第三维的空间。
可以看到,对于二维的事物,虽然不能像三维事物那样直接向上跳出二维平面的局限,但可以通过在三维空间中架设一个个梯子或桥梁,通过不同二维空间间的转换实现遨游三维世界的目的。第一个例子,可以看作是把一个平坦的二维空间进行了垂直方向上的弯曲,后一个例子,则可以看作是把一个弯曲的二维空间熨平了,成为一个平坦的二维空间。
同样的道理,想要突破三维的限制,进入四维或更高维度的话,也许我们可以在高维空间中架设连接不同三维空间的桥梁或者弯曲甚至折叠三维空间,来实现进入高维,遨游高维世界的梦想。