手绘从零维到十维空间，看一遍智商直线提升！
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来源：商老师的设计学堂
微信号：shang50080
事情是这样的，这周我给学生讲3dmax的课。为了让学生了解三视图我就顺便科普了一下什么是零维、一维、二维、三维空间。讲完不过瘾，感觉一支粉笔一块黑板讲维度是一件很爽的事情，那么.........接下来
请打开脑洞，看我用一支笔几张纸来展开从零维空间到十维空间之旅吧！
声明：本文中的理论均依据弦理论物理的知识，结合简单的图示和通俗的道理来解释，不是信口开河，具有科学依据。
零维
让我们从一个点开始，和我们几何意义上的点一样，它没有大小、没有维度。它只是被想象出来的、作为标志一个位置的点。它什么也没有，空间、时间通通不存在，这就是零维度。
一维空间
好的，理解了零维之后我们开始一维空间。已经存在了一个点，我们再画一个点。两点之间连一条线。噔噔噔！一维空间诞生了！我们创造了空间！
一维空间只有长度，没有宽度和深度。
二维空间
我们拥有了一条线，也就是拥有了一维空间。如何升级到二维呢？很简单，再画一条线，穿过原先的这条线，我么就有了二维空间，二维空间里的物体有宽度和长度，但是没有深度。你可以试一试，在纸上画一个长方形，长方形内部就是一个二维空间。
这里，为了帮助大家方便理解高维度的空间，我们用两条相交的线段来表示二维空间。
为了向更高的维度前进，现在我们现在来想象一下二维世界里的生物。因为二
维空间没有深度（也可以理解成厚度），只有长度与宽度，我们就可以将它理解成“纸片人”，或者是扑克牌K.J.A Q里的画像。因为维度的局限，这个可怜的二维生物也只能看到二维的形状。如果让它去看一个三维的球体，那么他只能看到的是这个球体的截面，也就是一个圆。
三维空间
三维空间大家肯定熟悉，我们无时无刻都生活在三维空间中。三维空间有长度、宽度与高度。
但是，我要用另一种思维来表达三维空间，只有这样，才可以向更高维度推进。
好，现在我们有一张报纸，上面有一只蚂蚁。我们就姑且把蚂蚁君看作是“二维生物”，我在二维的纸面上移动。如果要让他从纸的一边爬到另一边，则蚂蚁君需要走过整个纸张。但是我们把这张纸卷起来呢？成为一个圆柱，一个三维空间里的物体；这时蚂蚁君只需要走过接缝的位置，就到达了目的地。（对了！就是传说中的虫洞）换句话说，把二维空间弯曲，就得到了三维空间，我们就可以这样来表达。
再解释一遍，在这个图示上，蚂蚁从A点消失，B点出现，你们想想，就是这意思，卷曲产生新的维度！
好了，开始进入烧脑阶段！
前三个维度我们可以简单理解成长、宽、高。那么我们怎么理解四维空间？
四维空间
四维比三维多一维，它是什么？是时间！
想象一下，左边有一个1分钟之前的我，右边则是现在我，将这“两个我”看成两个点 ，穿过他们连线，它就是四维空间里的线。太棒了，四维空间出现了！
那么在现实当中我们可以看到过去和未来的我么？不能！因为我们是三维生物，活在三维空间中。 就像上文提到的，那位二维生物只能看到三维物体的截面一样，我们作为三维生物，只能看到四维空间的截面，也就是现在的你、我、他；换句话说就是此时此刻的世界 。
你们还可以么？我要开始讲五维空间了哦
五维空间
首先我们要明确一点，低维度生物不能意识到高维度空间发生的事情。我们从出生到现在，都感觉自己在同一个空间里。我们常说“随着时间的推移”，其实就是沿着时间线向前，这条时间线就是四维空间里的那条线，换句话说，三维的我们沿着四维空间里的时间线向前走。
假如我们是四维空间生物，我们就可以看到过去、现在、将来各个时段的我们自己。但是，时间线只有一条，还记得前文中两条线交叉，将一维升级为二维么？那么现在，在四维这条时间线的基础上，我再加一条时间线和这条时间线交叉，五维空间就出现了！
不懂？没关系！例子举起来！比如说，你大学毕业参加工作，工作了5年，现在是一名经理，那么四维空间里你只能看到大学毕业的你以及成为白领的这条时间线上的你。 如果当初你初中毕业就去学烹饪，现在是一名厨师。那么这就是另一条时间线上的你。
在五维空间中，你可以看到成为经理的你，也可以看到成为厨师的你。总结的说，五维空间，你可以看到你未来的不同分支。
六维空间
OK 我开始解释六维空间。现在的你如果想拜访一下过去的你，怎么办？我们可以将四维空间中任意一条时间线弯曲，这样你就可以跳回以前，去见以前的你。换句话说，五维空间中，你可以“穿越”回到一条时间线上的过去。
还是拿“经理的你”和“厨师的你”举例子，厨师的你感觉日子很艰辛，每天油烟呛人，你想成为经理，安安静静在办公室里坐着。怎么办？五维空间中，你可以穿越到你初中毕业的时候，告诉以前的你，一定要继续读书，上高中，考大学，做白领。不过这很费力，而且风险很大，初中毕业的你需要作出不同的选择，每一种选择都会产生一个新的时间线，一个不同版本的未来。
你们还记得二维空间中蚂蚁君和报纸么？弯曲一个空间产生一个新的维度。对了！我们直接把五维空间弯曲，产生六维空间。这样，你就可以穿越到“经理的你”这条时间线，看一看另一个版本的你。
七维空间
如果你能看到这里，恭喜你，你的脑洞已经很大了。
好，我们继续，七维空间走起来。还是那个例子，前面提到两个时间线：经理与厨师。初中毕业的你，不可能只有这两种选择，而是近乎无限。怎么解释，你的每一个决定都在塑造出一个特有的你。你可以成为任何一种你。概括地说，初中毕业的你是一个起点，所有的时间线。都从这个点向外辐射，数量是无穷大，那么最后，七维空间里的一个点，里面包含着“初中毕业的你”开始的无限种可能。
那么怎么画出七维空间里的一条线？我们需要另一个点，但是这个点已经包含了无限，如何再去找另外一个点？那就是另一种开端。
没关系，我们举例子，你会懂得。前文中我们提到由“初中毕业的你”为开端而产生的七维无限点；如果你小学毕业的时候就作出不同的选择呢？每一个选择又会塑造一个不同的你；那么以“小学毕业的你”为开端，就会产生另一个包含着无限时间线的点。将这两点连成一条线，就是七维空间的线。
八维空间
还记得文章开始时提到的一维的线么？我们把另外一条线穿过它，就变成了二维空间。同样的道理，我们来给七维空间升级。例子呢，还是那个“你”。我们又找到了两个点，一个是由“大学毕业的你”为开端产生的七维无限点，另一个是由“50岁的你”为开端产生的无限点。将这两点连线，与上文中那条连接“初中毕业的你”无限点“小学毕业的你”无限点的这条线相交。我们就得到了八维空间！
九维空间
好了，讲到这里，你其实可以想象出九维空间是什么样了。我们把八维空间理解成那张报纸，平平的。这时蚂蚁君又出现了，不过它已经进化成八维空间生物了，给它一样的任务，要他横跨整个报纸去目的地，怎么办？将报纸再一次卷起来，虫洞又出现了。蚂蚁君顺利穿过虫洞出现在目的地。也就是说，将八维空间继续卷曲，我们就得到了九维空间！
十维空间
这里我来总结一下，回顾上文，从零维到四维，我们经历了点、线、面、体这个升级流程。然后四维空间又可以看做一点，充满着三维空间中所有可能性的连线，这个连线就是时间。
从四维到八维，我们又经历了点、线、面、体的升级流程。八维的点，充满着七维空间中所有可能性的连线。
八维空间继续升级。还是那个“你”，以八维空间的点为起始，我们必须想出所有的可能，每一种可能都与八维的这个点相连，最后，我们得到十维空间里的一个点，充满着九维空间中所有可能性的连线。
还能再升级么？不能了，在十维空间中，我们找不到任何一个空间可以在划出一个点，因为，十维空间就是一个点！
它包含着所有的宇宙、所有的可能性、所有的时间线、所有的所有...........
从零位到十维，我们经历了这么多，最后，它还是一个点...... 有趣么？ 谢谢您的阅读！
烧脑！125个科学最前沿问题，什么时候给答案？
由爱迪生投资1万美元于1880年创办的《科学》（Science）是美国科学促进会（AAAS）出版的一份学术期刊，它是全世界最权威的学术期刊之一，也是发表最好的原始研究论文、以及综述和分析当前研究和科学政策的同行评议的期刊之一。
《科学》于1894年成为美国最大的科学团体AAAS的官方刊物。目前全年共51期，为周刊，全球发行量超过150万份。而该杂志在全球的主要对手为英国伦敦的《自然》杂志。《自然》创办于1869年，曾发表过大量的达尔文、赫胥黎等大师的文章。
十年前，在庆祝SCIENCE创刊125周年之际，该刊杂志社公布了125个最具挑战性的科学问题，认为在今后1/4个世纪的时间里，人们将致力于研究解决这些问题。其中，125个问题的前25个被认为是最重要的问题。十年已过，我们不妨再来回忆下这些关乎人类走向和命运的科学问题都是哪些，以便了解它们的动态如何（黑体部分是小编颇感兴趣的相关问题）：
1、宇宙由什么构成?
2、意识的生物学基础是什么?
3 、为什么人类基因会如此之少?
4、遗传变异与人类健康的相关程度如何?
5、物理定律能否统一?
6、人类寿命到底可以延长多久?
7、是什么控制着器官再生?
8、皮肤细胞如何成为神经细胞?
9、单个体细胞怎样成为整株植物?
10、地球内部如何运行?
11、地球人类在宇宙中是否独一无二?
12、地球生命在何处产生、如何产生?
13、什么决定了物种的多样性?
14、什么基因的改变造就了独特的人类?
15、记忆如何存储和恢复?
16、人类合作行为如何发展?
17、怎样从海量生物数据中产生大的可视图片?
18、化学自组织的发展程度如何?
19、什么是传统计算的极限?
20、我们能否有选择地切断某些免疫反应?
21、量子不确定性和非局部性背后是否有更深刻的原理?
22、能否研制出有效的HIV疫苗?
23、温室效应会使地球温度达到多高?
24、什么时间用什么能源可以替代石油?
25、地球到底能负担多少人口?
26、宇宙是否唯一?
27、是什么驱动宇宙膨胀?
28、第一颗恒星与星系何时产生、怎样产生?
29、超高能宇宙射线来自何处?
30、是什么给类星体提供动力?
31、黑洞的本质是什么?
32、正物质为何多于反物质?
33、质子会衰减吗?
34、重力的本质是什么?
35、时间为何不同于其他维度?
36、是否存在比夸克更小的基本粒子?
37、中微子是其自己的反粒子吗?
38、是否有解释所有相关电子系统的统一理论?
39、人类能够制造最强的激光吗?
40、能否制造完美的光学透镜?
41、是否可能制造出室温下的磁性半导体?
42、什么是高温超导性之后的成对机制?
43、能否发展关于湍流动力学和颗粒材料运动学的综合理论?
44、是否存在稳定的高原子量元素?
45、固体中是否有超流动性?如果有，如何解释?
46、水的结构如何?
47、玻璃态物质的本质是什么?
48、是否存在合理化学合成的极限?
49、光电电池的最终效率如何?
50、核聚变将最终成为未来的能源吗?
51、驱动太阳磁周期的原因是什么?
52、行星怎样形成?
53、是什么引发了冰期?
54、使地球磁场逆转的原因是什么?
55、是否存在有助于预报的地震先兆?
56、太阳系的其他星球上现在和过去是否存在生命?
57、自然界中手性原则的起源是什么?
58、能否预测蛋白质折叠?
59、人体中的蛋白质有多少存在方式?
60、蛋白质如何发现其作用对象?
61、细胞死亡有多少种形式?
62、是什么保持了细胞内的通行顺畅?
63、为什么细胞的成分可以独立于DNA而自行复制?
64、基因组中功能不同于RNA的角色是什么?
65、基因组中端粒和丝粒的作用是什么?
66、为什么一些基因组很大，另一些又相当紧凑?
67、基因组中的“垃圾”(“junk”)有何作用?
68、新技术能使DNA测序的成本降低多少?
69、器官和整个有机体如何了解停止生长的时间?
70、除了继承突变，基因组如何改变?
71、在胚胎期，不对称现象是如何确定的?
72、翼、鳍和面孔如何发育进化?
73、是什么引发了青春期?
74、干细胞是否位于所有肿瘤的中心?
75、肿瘤更容易通过免疫进行控制吗?
76、肿瘤的控制比治愈是否更容易?
77、炎症是所有慢性疾病的主要原因吗?
78、疯牛病会怎样发展?
79、脊椎动物在多大程度上依赖先天免疫系统来抵抗传染病?
80、对抗原而言，免疫记忆需要延长暴露吗?
81、为什么孕妇的免疫系统不拒绝其胎儿?
82、什么与有机体的生物钟同步?
83、迁徙生物怎样发现其迁移路线?
84、为什么要睡眠?
85、人类为什么会做梦?
86、语言学习为什么存在临界期?
87、信息素影响人类行为吗?
88、一般麻醉剂如何发挥作用?
89、导致精神分裂症的原因是什么?
90、引发孤独症的原因是什么?
91、阿兹海默症患者的生命能够延续多久?
92、致瘾的生物学基础是什么?
93、大脑如何建立道德观念?
94、通过计算机进行学习的极限是什么?
95、有多少个性源于遗传?
96、性别倾向的生物学根源是什么?
97、生命树是生命之间系统关系最好的表达方式吗?
98、地球上有多少物种?
99、什么是物种?
100、横向转移为什么会发生在众多的物种中以及如何发生?
101、谁是世界的共同祖先?
102、植物的花朵如何进化?
103、植物怎样制造细胞壁?
104、如何控制植物生长?
105、为什么所有的植物不能免疫一切疾病?
106、外界压力环境下，植物的变异基础是什么?
107、是什么引起物质消失?
108、能否避免物种消亡?
109、一些恐龙为什么如此庞大?
110、生态系统对全球变暖的反应如何?
111、至今共有多少人种，他们之间有何关联?
112、是什么提升了现代人类的行为?
113、什么是人类文化的根源?
114、语言和音乐演化的根源是什么?
115、什么是人种，人种如何进化?
116、为什么一些国家向前发展，而有些国家的发展停滞?
117、政府高额赤字对国家利益和经济增长速度有什么影响?
118、政治与经济自由密切相关吗?
119、为什么改变撒哈拉地区贫困状态的努力几乎全部失败?
120、有没有简单的方法确定椭圆曲线是否存在无穷多解?
121、霍奇闭链是代数闭链的和吗?
122、数学家将会最终给出Navier-Stokes方程的解吗?
123、庞加莱实验能否确定4维空间的球?
124、黎曼zeta函数的零解都有a+bi形式吗?
125、对粒子物理标准模型的研究是否会停止在量子Yahg-Mills理论上?
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