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空间维度:三维与多维的理论探讨

【摘要】:有些人早已提出为什么空间只是三维的,即只有长、宽、高这三维,而不能是四维的、十维的,等等。其实,有些理论物理专业人士早已提出了空间可以有十维。笔者还认为,有些理论物理专业人士提出的“空间可以有十维”这一观点也是一种合理的主张或观点,因为这样做能方便和简化理论物理专业内部人员进行研究和表达有关的物理现象。但是,笔者认为,所谓的四维空间只是强调人们要注意量化物质的运动现象。

空间测度有三个维度,即长、宽、高。[18]任何复杂的客体都可以通过测量和计算,还原为长、宽、高这三个维度。有些人早已提出为什么空间只是三维的,即只有长、宽、高这三维,而不能是四维的、十维的,等等。其实,有些理论物理专业人士早已提出了空间可以有十维。[19]笔者认为,在空间测度这件事上,三维就足够普通人类个体的思维和实践了,维度太多会使许多人的思维产生混乱,无法使不同的人类个体和不同的人类共同体在空间测度、时间测度和人类实践等问题上完成绝对化这一过程,从而无法组织起有效率的合作与分工。笔者还认为,有些理论物理专业人士提出的“空间可以有十维”这一观点也是一种合理的主张或观点,因为这样做能方便和简化理论物理专业内部人员进行研究和表达有关的物理现象。但是,对于普通人类个体而言,还是使用三个维度为好。有时候,人们还会只使用长、宽两个维度,以方便相关人员理解和把握相关客体。例如,人们利用二维绘制地图以及制作二维视频图像就是为了方便相关人员理解和把握地图等。并且,即使有关理论物理专业人士把空间处理为十维进行研究,其最后在向公众讲解、汇报和交流研究成果时,还是需要通过相关计算把十维还原成三维乃至二维的。这是因为,只有把十维还原成三维乃至二维,相关的官员和公众才能理解。只有理解了他们的工作,相关的官员才会继续给他们财政拨款以支持他们继续研究,相关的公众也不会反对相关的官员继续给他们财政拨款。而且,即便是把十维还原成三维乃至二维,许多抽象思维能力低的人仍然无法理解。例如,对于单色等高线地图,有许多人恐怕一辈子都搞不明白。而有些人则不存在理解的问题。比如,这些年热播的电视剧《亮剑》里的男主角李云龙在该电视剧中就曾说过:“咱天生就是打仗的。咱是编筐子出身,一看就知道地图上说的是啥。这等高线呀,什么的,我一看就懂。”历史事实表明,不同的个人,其抽象思维能力确实是不一致的,而且同一个个人,在其青壮年时期的抽象思维能力一般要高一些;而儿童和老年时期,其抽象思维能力一般要低一些,或者是低很多。更何况,为了使用计算机帮助他们研究和交流,有关的理论物理专业人士常常还需要把他们头脑中十维的图像处理成数字串,再经过相关的计算机运算后,再将运算结果显示为计算机显示器上的二维运动图像,以方便他们内部人员之间的研究和交流,以及与公众之间的交流。近年来,中国中央电视台每次进行卫星发射实时转播时,卫星发射控制大厅的大屏幕显示器所播放的二维卫星发射动态实时运行图像,就十分清楚地表明了这一点。

近几十年来,许多人都认为应当把时间因素加入到空间的维度中去,从而使空间的维度变成四维。这种观点颇为流行,得到许多人的赞成和理解。但是,笔者认为,所谓的四维空间只是强调人们要注意量化物质的运动现象。在我们研究空间的本质和特征问题时,这一观点并不能真正帮助我们更好地研究空间的本质和种特征。这一命题只会把事情搞复杂,因为这一命题是把空间概念和时间概念混在一起了。因此,当我们研究空间概念的本质和种特征问题时,最好还是使用三维的概念。(www.chuimin.cn)