四维空间图解

一颗蓝色的星球，表面附著著一群用两条腿走路并且会说话的动物，他们管自己叫作人。他们对於这个世界早已习以为常，安然无事地吃喝拉撒，日复一日，年复一年，为了生活而生活

著。

夜深人静，万籁俱寂。蓝色星球东半球亚洲一发展中国家的南方临海某市的一间单身宿舍里，一个被定义为打工仔的人，抓住了几只不幸的低等动物——蚂蚁，在昏暗的灯光下，把它们放到一张白纸上，任其爬行。三维世界的人居高临下地看著二维世界的动物（把蚂蚁假定为二维生物），人陷入了沉思……

蚂蚁在平展的白纸上木然地爬行著，在它们的视野中，世界如此宽阔平坦，一望无边。世界只有前后左右，没有上下的概念。这是一个纯粹的二维世界。这些可怜的生命，由於它们生理结构的局限，永远地被宿命在一个只有XY轴而没有Z轴的平面世界里。在这个荒凉的平面世界里，时时刻刻发生著出人意料的事情。

人注视著蚂蚁的每一个行为，正如上帝注视著人的世界。人准备和蚂蚁开个玩笑，然而这对於蚂蚁来说却

是天灾。

人拿起一块小石头，正对著一只正在爬行的年轻蚂蚁的头顶，然后轻轻松手。在蚂蚁的世界里，灾难发生了。一个不明物体不知从何而来，结束了年轻蚂蚁短暂的一生。同伴相继赶来，围观这庞大的不明物体，它们无法用现有的理论去解释这桩离奇的事件，因为事发之时，年轻蚂蚁的前后左右均未发现可疑危险，在如此安全的环境下竟然突然出现一个形状怪异的物体，简直不可思议。（当然它们是看不见石头的厚度的，只能看见石头与它们的平面世界接触到的一个封闭平面区域）对於这个莫名其妙的灾难，蚂蚁们只能求助於它们想像中的宗教和神灵，进而得出了结论：这是上苍的旨意，年轻的同伴命中注定今日死去，“阎王让你三更死，哪个敢留到五更”，苦命的孩子啊！

人自信地注视著这一切，仿佛有一种莫名的成就感。生活在三维世界是多麼的优越，前后左右上下，四面八方，可以尽收眼底，比起悲哀的蚂蚁，人类是何等安全。然而设身处地思考了蚂蚁世界的处境后，人把自己和蚂蚁做了一个对比，把时空由二维推广到三维，结果令人沮丧，原先的优越感和成就感刹那间一扫而空。

曾几何时，有多少人因为突如其来的车祸提前结束自己的生命，有多少人因为从未料想到的癌症的袭击撒手抛下亲人，有多少人由於一时的疏忽酿成无法挽回的损失，有多少人风烛残年之时慕然回首往事潸然泪下追悔莫及……可怜的人啊，纵然眼观六路耳听八方，但面对无情的时间机器只能任其摆布。三维世界的人不比二维世界的蚂蚁多几分能耐，宇宙的第四维——时间让人饱受折磨。人的大脑可以轻松分析蚂蚁的世界，可以嘲笑它们对世界的无知，但这个肩膀上的球状物也只能做到这一步，对四维时空是束手无策，只能听天由命。

如有更高一维的智慧生命在注视著人类，他把四维时空看的一览无余，他能清楚地窥探宇宙的任何一个时刻的状态，那麼，他会像人用石头砸死蚂蚁一样从第四维空间发出一个灾难信号毁灭人类的幸福生活，还是像人类所祈祷的上帝一样挽救三维空间发生的每一个不幸呢？祸不单行，或是喜从天降，只在於这个四维智者的一念之差，三维世界的人永远也无法琢磨四维智者奇妙的想法。

被称作打工仔的人，把思维从沮丧的想像中拽回来，继续观察纸上的蚂蚁。他把纸弯曲了一下，蚂蚁没有觉察，它继续在它们认为是宽阔平展的世界里爬行。一只蚂蚁想从A点爬到C点，它只能花费很长的时间和很大的精力从A点爬到B点再爬到C点，即使按照两点之间直线最短的原理，也要爬好长一段路程。这时，人把纸卷曲得更厉害了，使得C点和A点几乎靠近到一起，从人的角度来考虑，在三维世界要从A点到C点只要轻轻跳起即可实现，然而对於二维世界的蚂蚁这是多麼不可理解的事情啊。

反过来想想人类为了实现空间距离的大幅度跨越，竭尽全力发展交通工具，提高旅行速度，但几千几万年来也是收效甚微，想进行一次星际旅行即使快到光速也需要以几十代上百代人的接力赛才能完成。假如三维时空可以弯曲，从人所住的这个单身宿舍到城楼也只是一步之遥。如果真有这一天，人类将能实现宇宙中任何两点之间的瞬间跨越。甚至更进一步，把四维时空弯曲，使得空间和时间一起扭成麻花状，时间旅行也成为举手之劳。这时他们会对曾经的愚蠢之举佩服不已，把当初为提高车速而进行的一系列技术革新当作“愚公移山”一样来尊为人类精神毅力的象徵，但在赞美之时更多的将是为自己过去的笨拙而发出由衷的嘲笑。

盯著这些懦弱的蚂蚁，人再也不能狂妄地看待自己的能力了。窗外的夜色更浓了，幽灵般笼罩了单身宿舍这个狭小的空间，前后左右上下都弥漫著夜色，在这无边的夜色中漂浮著台灯发出的昏黄的光芒，从二维蚂蚁到三维人，从平面世界到三维空间，不一样的世界，却常常有著一样的遭遇……

蚂蚁依然在它们的二维世界爬行著，时光照常流逝，世界依旧太平。

这时人在蚂蚁的世界里放了一个圆筒，三维圆筒在二维平面上围隔出一个“禁区”。蚂蚁们困惑了！面对平面上这个突然出现的圆形（蚂蚁看不到圆筒的高度，只能看到圆筒和平面相交成的圆形），它们无论如何也进不去这个“禁区”。於是乎，蚂蚁中的科学家们开始测量这个禁区的大小，试图寻找进入其中的捷径，但是结果令人它们失望，用蚂蚁科学家所掌握的二维数学和二维物理学来解决这个问题，通过方程计算，得出的结论是没有解。这个问题成了蚂蚁世界永远的科学之谜。

这时人在蚂蚁的世界里放了一个圆筒，三维圆筒在二维平面上围隔出一个“禁区”。蚂蚁们困惑了！面对平面上这个突然出现的圆形（蚂蚁看不到圆筒的高度，只能看到圆筒和平面相交成的圆形），它们无论如何也进不去这个“禁区”。於是乎，蚂蚁中的科学家们开始测量这个禁区的大小，试图寻找进入其中的捷径，但是结果令人它们失望，用蚂蚁科学家所掌握的二维数学和二维物理学来解决这个问题，通过方程计算，得出的结论是没有解。这个问题成了蚂蚁世界永远的科学之谜。

到蚂蚁的困惑，人动了恻隐之心，於是抓起一只蚂蚁放进了筒内。二维世界里发生了一件震惊中外的人员失踪案，但很快圆筒外的蚂蚁听见了圆桶内发出的失踪同伴的叫声。天哪，是什麼力量使它进入了世界的“禁区”？又怎样才能把同伴救出？以它们目前的科学技术，解释这一离奇的现象完全没有可能，解救进入“禁