四维距离
今天天气很好,一早起床就有提笔写字的冲动。突然想起上周四数学文化公选课上老师留下的作业——四维。作为一名只爱跟文字打交道的文科生,我着实不知那些满脑子科幻的人们所定义的四维是什么,突然,阳台的门不知被谁开了,一道美丽的光晃到了我的眼前,我突然就想到了给予我光芒的太阳与我之间那不知多少光年的距离,接着又想到了“我们”之间的距离,接着就不知怎的写了这篇文字——《四维距离》……
一维是线,二维是面,三维是空间,那四维是什么?
听说,四维是动态的空间,因为有了时间。那么,第四维是时间么?那在渗透了时间维度的四维空间里,我们的距离又是怎样的?
在一维的线里,我们的距离只是两端的长度。它是笔直没有分歧的,只要我们愿意向彼此的方向走去,就算再遥远,总有碰头的一天,而我们的距离,也总有缩为零的那一刻。
在二维的面里,我们的距离有了方向。向左,向右,向前,向后,我们的距离向不同的方向发散着。也许在缩短,也许在拉长,但终究面的边缘线是相交的,无论我们怎么绕,我们总还是在同一个平面内,在彼此的视线里,只要一个愿意等,一个愿意追,总还有一个属于我们的零距离交点。
在三维的空间里,我们的距离有了立体感,除了要顾及前后左右的距离,还要顾及上下的距离。我们不再置身于同一地平线,那是一种空旷而又空白的立体距离,我们需要不断转身才能看到彼此。但终究,我们是立身于一个可感的立体空间里,无论是天与地之间,不是天花板与地板之间,我们总能感受到彼此的距离就限定在同一空间里,只要坚信彼此就在这一空间的某一个面的某一个角落,我们的距离就不会被拉长。
然而,四维的距离呢?它又是被放置在怎样的意念里来度量呢?
在那线、面、体的三个维度里,我们的距离是静止的,即便再遥远,即便有再多的方向,但那样的距离是静态的,也许是一毫米,也许是一光年,却都是可度量的。
可是,我们谁都知道,这宇宙间还有一种叫时间的东西。
爱因斯坦说:人们生活中的三维空间加上时间就构成了所谓四维空间。所以,原来,现实中我都生活在一个动态的四维空间里。
对于第四维的时间,我们看不见、摸不着,可它却渗透在我们的三维空间里,变魔术般地更改着我们静态的距离,使我们在它的穿梭中无法定位自己的位置。
从数学老师那里学会的三维坐标轴,使我们明白了在三维空间里每个点都有自己的位置,那样我们距离是多么的固定明确。可是,科学家们都说,在这个静态的三维坐标轴上,还存在着另一条虚拟的坐标轴,这便是生活的第四维——时间轴。数学家说,这条时间轴是无法以实线的形式存在于三维坐标轴中的。可也恰是因为它只能以虚线的形式存在,于是它总是以一种意念中的真实感割裂着我们本来真实的三维空间里的立体感,使得静态的三维空间没有了明确的边界,而我们在三维空间里的距离也开始变得模糊不清……
于是我们明白了,四维距离无法度量却真实存在着。
科学家说,宇宙是由空间和时间组合而成的。在动态的四维空间里,时间是我们无法横亘的维度。在可度量的静态空间里,因为动态的时间的穿梭,我们总无法明确彼此的距离,或远或近,或亲或疏,都只能交由时间来回答。
可是还记得莫比乌斯环的奇妙么?如果无法走完正反两面的距离,就让环形的一端旋转180度,这样便能在二维的结构里走出三维的立体感,从而产生出克莱因瓶式的美妙感。
那么,在动态的四维空间里,如果无法明确彼此的距离,就请操纵住时间这个维度吧,让它割裂出一个完美的只属于我们自己的三维空间来!
(作者/陈晓凤 教科院11教本2班 学生)