“以三维的视角想像不出来,是因为三维空间里无法表现四维空间。您在一条直线上搞出来个平面图形吗?那不能。你能在平面里搞出来个立方体吗?那也不能。所以我们很难在这里表现四维乃至更高维度。
但是!我们在三维视角看二维平面的话,可以看到有些时候,明明是个平面图形,却能够有立体感,看着就像个立体图形,也正是因此我们能够以平面形式抽象的表现立体。比如在平面上可以靠着九根线段表示出一个立方体,可以在直角坐标系斜刺里画出来一根线说这个平面系是个空间系。
所以,三维里似乎也是可以抽象表示出近似的非四维的四维。你找找规律,想想怎么表示?”
瓜平思索了一阵,再联系之前雀儿说的话“你之前说了投影是吧?”
“聪明,不愧是我们家瓜平!所谓的平面图形有立体感,无非就是将立体物体的投影在平面上表现了出来。”
雀儿说着,又在瓜平的意识中搞出来一个圆锥体和一个平面。
圆锥体在平面的下边漂浮着,慢慢地向上升。
“瓜平你看,看着这个平面上。”
只见圆锥体的顶点已经碰到了平面,从上边看,平面上出现了一个点。
圆锥体继续向上,穿过平面的部分变成模糊虚影,好方便瓜平看到平面上。
点变成了一个圆。
下边的圆锥体还在向上,继续着它穿过平面的旅程。
而平面上的圆,也越来越大。
升到一半时,圆锥停止了向上,穿过平面的虚影部分慢慢凝实,然后那半穿过平面的圆锥体开始斜侧着倒下去。
当圆锥体开始斜着倒的时候,平面以上先前重新凝实的部分再度变成虚影。
平面上,那个圆慢慢地变化,变成一个椭圆。
椭圆也不但变化,不过由于截面是从圆锥体的中部开始取,并没有变化成另外两种圆锥曲线,依然还是椭圆,曲率和半径不同罢了。
直到顶点再度接触平面,也就是平面将圆锥体沿着中轴一分为二时,平面上显示出来的是个三角形了。
并没有结束,圆锥体直接整个穿过平面,以底面接触平面的样子立在平面上,整个地变成虚影,然后消失,平面上出现了一个扇形。
前面不断变化的圆也好、椭圆也好、三角形也好,那是三维物体圆锥体在二维视角看的形态,最后的那个扇形,则是在三维视角看到的状态。
姑且都可以称之为投影。
“好,看了这个,请类推,若四维物体出现在三维空间,它的表现形式,语言描述。”
“啊,我试试看。这样,我们先假设一个四维未知物体x。
因为我无法以四维角度去看,先前那一看就能知道是圆锥的扇形我表达不出来。
那么我先假设我能看到的x是个球。这是个什么样子的球呢?
嗯它忽大忽小,就像先前那圆锥体上下运动穿过平面时的圆忽大忽小一样。
它会是个忽大忽小的球,也会是忽大忽小的椭球体。
甚至立方体。
它能无视三维的障碍从中穿过去。
我说的对吗?”
“先别问对不对,你为什么说它能无视三维的障碍物呢?请论证。
毕竟,若是我拿着一个斗笠去穿过一张纸的话,那张纸是会破的。”
“唔,因为斗笠穿过一张纸和三维物体穿过二维平面本不是一个概念啊。
纸看着是一个平面,但它事实上是有厚度的,它一样是一个三维物体,所以都要要穿过纸这个障碍,只能破坏它。
但高维穿低维应该不是这样的。就好比我往前挥了一拳,这个过程