伯納用雪茄指著一個點,這次他沒用雪茄的影子,而是用雪茄代表飛船,從空中直接到達另一個點。
“現在呢?”
“你是說二維飛船脫離了二維平麵,直接在三維空間中飛行嗎?”
“嗯哼,沒錯,它躍遷了,進入了高維空間。”
“好吧,看來這個二維生物進化得挺快的,都已經掌握初中幾何了。”
胡安調皮一句後,繼續答題:“等腰直角三角形的斜邊是直角邊的1.414倍,所以,這段距離是1.414光年。
“那麽,以光速飛行的二維飛船,需要飛行1.414年。”
“既正確又錯誤。”
胡安皺起眉頭:“伯納,你喝多了吧,如果每個老師都像你這樣,用疊加態來批考卷,學生會有意見的。”
“成績差的學生不會反對。”伯納回了一句俏皮話。
隨後他繼續道:“關鍵就在於‘時間’。
“如果用二維空間的時間來看,要走完這段距離,確實需要1.414年。
“但問題是,這是三維空間,它有自己的‘時間’,三維空間的時間。
“而要理解這一點,就必須從時間的本質,也就是‘運動’說起。”
伯納示意胡安注意他手中點燃的雪茄。
那雪茄呈水平狀態,被伯納緩緩轉動。
“看雪茄在牆上的影子,注意點燃冒煙的那頭。”
伯納說著,順時針轉動雪茄。
胡安看到,牆上的雪茄影子,冒煙的那頭,從最左邊沿直線運動到了最右邊。
伯納繼續順時針轉動雪茄。
牆上的雪茄影子,冒煙的那頭,又從最右邊沿直線運動到了最左邊。
伯納講解道:“假設有個二維生物,在牆上觀察煙頭的運動,他會得出結論,煙頭在一個單位‘二維秒’的時間裏,從左邊運動到了右邊,又經過一個單位‘二維秒’的時間,從右邊運動到了左邊。”
“先等一下,”胡安打斷道,“‘二維秒’是什麽意思?”
伯納解釋道:“‘秒’是時間的計量單位,而‘二維秒’,是我假設的二維世界裏時間的計量單位,我用這個稱呼,把它和我們三維空間的‘秒’區別開。”
胡安疑惑地問:“但是這有什麽意義,你在三維空間裏,轉動雪茄,煙頭從左邊到右邊的時間,和牆上雪茄煙頭影子,從左邊到右邊的時間是一樣的。
“所以,一個單位的‘二維秒’和一個單位的‘三維秒’是相等的。
“那麽,特地區分開‘二維秒’和‘三維秒’,有什麽意義呢?”
伯納舉了舉手中的雪茄說:“因為二維秒和三維秒是不等的。
“剛才隻是恰好相等而已,並不代表,它們一直相等。
“現在,我告訴你為什麽不等,請再看煙頭的影子。”
這次,伯納順時針轉動雪茄,讓煙頭從最左邊運動到最右邊,然後,逆時針轉動雪茄,讓煙頭又從最右邊運動到了最左邊。
而牆上的煙頭影子,運動的軌跡和剛才是一樣的。
“看出什麽了嗎?”
胡安摸著下巴回答:“你之前是順時針,又順時針,這次是順時針,然後逆時針。
“但因為雪茄是水平的,所以在牆上的二維空間裏,二維生物沒辦法區分出這一點,他會認為兩次是一樣的。
“也就是,煙頭一樣是用了1‘二維秒’的時間從左邊到了右邊,又用了1‘二維秒’的時間從右邊到了左邊。”
伯納點頭道:“沒錯,所以在二維生物看來,煙頭兩次運動是一樣的,經過的距離是一樣的,時間也是一樣的,都是2‘二維秒’。
“現在,這個二維生物乘坐的二維宇宙飛船躍遷了,他來到了三維空間。
“然後,他再看這個煙頭的運動,就發現不一樣了。
“他會認為,前一次,是煙頭用了一單位‘二維秒’的時間,從左邊運動到右邊,隨後,又用了一單位‘二維秒’的時間,從右邊運動到左邊,總共用了2‘二維秒’。
“而後一次,是煙頭用了一單位‘二維秒’的時間,從左邊運動到右邊,隨後,時間倒流了一單位‘二維秒’的時間,讓煙頭從右邊退回到了左邊,總共用了0‘二維秒’。”
“什麽?時間倒流!這不可能,時間隻能往前,不可能倒流。”
“用低維空間的時間,去理解高維空間的運動,就會出現時間倒流的結果。”
“但這隻是順時針和逆時針運動,如果把它豎起來,在二維平麵上也可以做到。”
“別和我杠,胡安,我隻是用雪茄的運動來打比方。
“實際上,隻要運動涉及到低維空間無法認知的那個維度,低維時間就無法解釋那種運動。”
在胡安撓頭思索的時候,伯納繼續道:“物體隨著時間的變化,用某個速度,從一處運動到另一處。
“這個物體運動的速度,是空間和時間的函數,不管勻速還是變速,都可以用空間和時間的變量表示出來。
“當空間不變的情況下,同樣絕對值的速度卻出現了兩個不同的運動,那麽,時間也隻能加上絕對值,也就是,允許出現負的時間。”
胡安揪著頭發說:“但這是不對的,事實上,三維空間並沒有出現負值的時間。”
“你說的沒錯,剛才那個例子裏,三維時間並沒有出現負值,但是,二維時間出現了負值。”
胡安繼續揪著頭發,好在他綠色的頭發足夠堅韌,還不至於被他拔下來。
他喃喃著:“那意味著什麽?”
伯納說:“那就證明了,二維空間的時間和三維空間的時間是不相幹的。
“進一步說,低維空間的時間和高維空間的時間,也是不相幹的。
“雖然它們有時候會相等,但絕對不是成比例的,不是什麽十倍速、百倍速之類的,而是完全沒有關係的。”
胡安放棄了揪頭發,同時也放棄了思考,選擇坦然地接受。
他照著網絡上搜到的答案說:“時間是依附於空間的,沒有空間就沒有時間,不同的維度空間,自然會有不同的運動,也必然會有不同的時間。
“伯納,你囉嗦那麽多,還不如直接告訴我結論。”
“我是希望你能夠理解,才這麽說的。”
“我不需要理解,有結論直接背出來就行了。以前在大學裏,碰到我不能理解的科目,考試的時候我都是背答案的。”
“答案從哪兒來的?”
“啊,這個,哈哈,今天天氣不錯。”
伯納沒有糾纏於某些顯而易見的問題,他繼續道:
“讓我們回到之前討論的空間躍遷,現在,二維飛船從這個點,經過三維空間,直接到那個點,這段行程耗費了多少‘二維時間’呢?”
胡安回答:“不知道。因為飛船脫離了原來的二維空間,在時間完全不相幹的三維空間裏運動,那裏根本不存在二維時間,所以無從計算。”
“不,飛船還是有二維時間的,在它內部。”
胡安摸不到頭腦了:“那麽,還是1.414年?”
伯納晃動食指:“你忘了‘鍾慢尺縮’。
“根據愛因斯坦的狹義相對論,特別是其中提出的鍾慢尺縮論斷。當一個物體運動速度接近光速時,物體周圍的時間會迅速減慢、空間會迅速縮小。當物體運動速度等於光速時,時間就會停止、空間就會微縮為點,也就是說出現零時空。
“當然,隻有零靜止質量的物體才能達到光速,沒有物體可以超越光速。有質量的宇宙飛船最多接近光速,卻絕對達不到光速。
“不過,隻要有速度,就存在‘鍾慢尺縮’效應。速度越快,效應越明顯。
“如果飛船達到0.9倍光速,跑完這段1.414光年的航程,它內部的時間流逝,大概隻有十秒鍾。
“也就是說,飛船從躍遷開始到結束,隻用了十秒鍾。”
胡安詫異道:“0.9倍光速,十秒鍾,跑完了1.414光年的距離?!”
伯納拍了拍牆麵說:“是2光年。
“在仍然處於二維空間的生物看來,這艘飛船,從這個點消失十個二維秒後,就出現在2光年外的另一個點上。
“但這艘飛船,其實並沒有超光速。
“這就是空間躍遷。”
“現在呢?”
“你是說二維飛船脫離了二維平麵,直接在三維空間中飛行嗎?”
“嗯哼,沒錯,它躍遷了,進入了高維空間。”
“好吧,看來這個二維生物進化得挺快的,都已經掌握初中幾何了。”
胡安調皮一句後,繼續答題:“等腰直角三角形的斜邊是直角邊的1.414倍,所以,這段距離是1.414光年。
“那麽,以光速飛行的二維飛船,需要飛行1.414年。”
“既正確又錯誤。”
胡安皺起眉頭:“伯納,你喝多了吧,如果每個老師都像你這樣,用疊加態來批考卷,學生會有意見的。”
“成績差的學生不會反對。”伯納回了一句俏皮話。
隨後他繼續道:“關鍵就在於‘時間’。
“如果用二維空間的時間來看,要走完這段距離,確實需要1.414年。
“但問題是,這是三維空間,它有自己的‘時間’,三維空間的時間。
“而要理解這一點,就必須從時間的本質,也就是‘運動’說起。”
伯納示意胡安注意他手中點燃的雪茄。
那雪茄呈水平狀態,被伯納緩緩轉動。
“看雪茄在牆上的影子,注意點燃冒煙的那頭。”
伯納說著,順時針轉動雪茄。
胡安看到,牆上的雪茄影子,冒煙的那頭,從最左邊沿直線運動到了最右邊。
伯納繼續順時針轉動雪茄。
牆上的雪茄影子,冒煙的那頭,又從最右邊沿直線運動到了最左邊。
伯納講解道:“假設有個二維生物,在牆上觀察煙頭的運動,他會得出結論,煙頭在一個單位‘二維秒’的時間裏,從左邊運動到了右邊,又經過一個單位‘二維秒’的時間,從右邊運動到了左邊。”
“先等一下,”胡安打斷道,“‘二維秒’是什麽意思?”
伯納解釋道:“‘秒’是時間的計量單位,而‘二維秒’,是我假設的二維世界裏時間的計量單位,我用這個稱呼,把它和我們三維空間的‘秒’區別開。”
胡安疑惑地問:“但是這有什麽意義,你在三維空間裏,轉動雪茄,煙頭從左邊到右邊的時間,和牆上雪茄煙頭影子,從左邊到右邊的時間是一樣的。
“所以,一個單位的‘二維秒’和一個單位的‘三維秒’是相等的。
“那麽,特地區分開‘二維秒’和‘三維秒’,有什麽意義呢?”
伯納舉了舉手中的雪茄說:“因為二維秒和三維秒是不等的。
“剛才隻是恰好相等而已,並不代表,它們一直相等。
“現在,我告訴你為什麽不等,請再看煙頭的影子。”
這次,伯納順時針轉動雪茄,讓煙頭從最左邊運動到最右邊,然後,逆時針轉動雪茄,讓煙頭又從最右邊運動到了最左邊。
而牆上的煙頭影子,運動的軌跡和剛才是一樣的。
“看出什麽了嗎?”
胡安摸著下巴回答:“你之前是順時針,又順時針,這次是順時針,然後逆時針。
“但因為雪茄是水平的,所以在牆上的二維空間裏,二維生物沒辦法區分出這一點,他會認為兩次是一樣的。
“也就是,煙頭一樣是用了1‘二維秒’的時間從左邊到了右邊,又用了1‘二維秒’的時間從右邊到了左邊。”
伯納點頭道:“沒錯,所以在二維生物看來,煙頭兩次運動是一樣的,經過的距離是一樣的,時間也是一樣的,都是2‘二維秒’。
“現在,這個二維生物乘坐的二維宇宙飛船躍遷了,他來到了三維空間。
“然後,他再看這個煙頭的運動,就發現不一樣了。
“他會認為,前一次,是煙頭用了一單位‘二維秒’的時間,從左邊運動到右邊,隨後,又用了一單位‘二維秒’的時間,從右邊運動到左邊,總共用了2‘二維秒’。
“而後一次,是煙頭用了一單位‘二維秒’的時間,從左邊運動到右邊,隨後,時間倒流了一單位‘二維秒’的時間,讓煙頭從右邊退回到了左邊,總共用了0‘二維秒’。”
“什麽?時間倒流!這不可能,時間隻能往前,不可能倒流。”
“用低維空間的時間,去理解高維空間的運動,就會出現時間倒流的結果。”
“但這隻是順時針和逆時針運動,如果把它豎起來,在二維平麵上也可以做到。”
“別和我杠,胡安,我隻是用雪茄的運動來打比方。
“實際上,隻要運動涉及到低維空間無法認知的那個維度,低維時間就無法解釋那種運動。”
在胡安撓頭思索的時候,伯納繼續道:“物體隨著時間的變化,用某個速度,從一處運動到另一處。
“這個物體運動的速度,是空間和時間的函數,不管勻速還是變速,都可以用空間和時間的變量表示出來。
“當空間不變的情況下,同樣絕對值的速度卻出現了兩個不同的運動,那麽,時間也隻能加上絕對值,也就是,允許出現負的時間。”
胡安揪著頭發說:“但這是不對的,事實上,三維空間並沒有出現負值的時間。”
“你說的沒錯,剛才那個例子裏,三維時間並沒有出現負值,但是,二維時間出現了負值。”
胡安繼續揪著頭發,好在他綠色的頭發足夠堅韌,還不至於被他拔下來。
他喃喃著:“那意味著什麽?”
伯納說:“那就證明了,二維空間的時間和三維空間的時間是不相幹的。
“進一步說,低維空間的時間和高維空間的時間,也是不相幹的。
“雖然它們有時候會相等,但絕對不是成比例的,不是什麽十倍速、百倍速之類的,而是完全沒有關係的。”
胡安放棄了揪頭發,同時也放棄了思考,選擇坦然地接受。
他照著網絡上搜到的答案說:“時間是依附於空間的,沒有空間就沒有時間,不同的維度空間,自然會有不同的運動,也必然會有不同的時間。
“伯納,你囉嗦那麽多,還不如直接告訴我結論。”
“我是希望你能夠理解,才這麽說的。”
“我不需要理解,有結論直接背出來就行了。以前在大學裏,碰到我不能理解的科目,考試的時候我都是背答案的。”
“答案從哪兒來的?”
“啊,這個,哈哈,今天天氣不錯。”
伯納沒有糾纏於某些顯而易見的問題,他繼續道:
“讓我們回到之前討論的空間躍遷,現在,二維飛船從這個點,經過三維空間,直接到那個點,這段行程耗費了多少‘二維時間’呢?”
胡安回答:“不知道。因為飛船脫離了原來的二維空間,在時間完全不相幹的三維空間裏運動,那裏根本不存在二維時間,所以無從計算。”
“不,飛船還是有二維時間的,在它內部。”
胡安摸不到頭腦了:“那麽,還是1.414年?”
伯納晃動食指:“你忘了‘鍾慢尺縮’。
“根據愛因斯坦的狹義相對論,特別是其中提出的鍾慢尺縮論斷。當一個物體運動速度接近光速時,物體周圍的時間會迅速減慢、空間會迅速縮小。當物體運動速度等於光速時,時間就會停止、空間就會微縮為點,也就是說出現零時空。
“當然,隻有零靜止質量的物體才能達到光速,沒有物體可以超越光速。有質量的宇宙飛船最多接近光速,卻絕對達不到光速。
“不過,隻要有速度,就存在‘鍾慢尺縮’效應。速度越快,效應越明顯。
“如果飛船達到0.9倍光速,跑完這段1.414光年的航程,它內部的時間流逝,大概隻有十秒鍾。
“也就是說,飛船從躍遷開始到結束,隻用了十秒鍾。”
胡安詫異道:“0.9倍光速,十秒鍾,跑完了1.414光年的距離?!”
伯納拍了拍牆麵說:“是2光年。
“在仍然處於二維空間的生物看來,這艘飛船,從這個點消失十個二維秒後,就出現在2光年外的另一個點上。
“但這艘飛船,其實並沒有超光速。
“這就是空間躍遷。”