怎么理解超正方体(超正方体展开)

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说起维度,能作为一个饭后话题来聊的大概就是科幻小说《三体》里二向箔降维打击、锁死人类科技进步的智子。尤其是智子在来到银河系前,三体人为了给11维的智子编码,把智子降维到到2维时竟然遮蔽了天空。那个场面,光是想想就觉得很壮观、很激动。

偷懒的理解起来似乎也不难,就像体积公式那样,体积等于面积乘以高度,3维降成2维理所应当就是无限个二维咯。只有一个粒子的智子,11维展开,当然就变成能遮蔽天空的2维咯。

不过真要反过来想,别说2为变成11维了,变到4维就足够让一堆脑细胞白白牺牲了。

这期就分享一个关于四维的APP《四维空间》,至于能不能迈过4维这个坎儿…全看造化。。。

首先,从0维到1维,就是把点拉成一条线。

从1维到2维也不难,把点拉成面。至于是拉成了重庆小面还是兰州拉面,就看拉面师傅的心情了。

2维到3维照样是so easy,换个垂直的角度,把面拉一拉,拉成了一碗…不,拉成了一个立方体。

然后就厉害了…如何把3维立方体拉成4维超立方体呢?

这,不还是3维么?不就是一个大立方体里面套了一个小立方体么…如果不是透明的话,就是一个大号的立方体而已嘛。

该怎么来理解这个超立方体呢?这个APP用的是投影法。

譬如2维生物该如何理解3维的立方体呢?我们可以用一速光,将影子从3维投射到2维。

动图的右侧,就是我们从光源角度看到的投影。立方体的角度不同,影子的角度也不同。

接下来,我们把立方体的底面,也就是离光源最远的那个面图上颜色,进行有规律的旋转。先立个小目标,转他个90度如何?

旋转90度转到侧面,有颜色的那一面影子就变成了一个梯形。

那,再来一个小目标呢?

有颜色的那一面投影最大,盖住了所有的影子。

那,把这个方法用到4维投射3维呢?也就是说,我们前面看到的超正方体,其实是超正方体的4维本体在3维世界的投影而已。

还是一样,把4维世界中,离光源远的那一个面,不,那一个体图上颜色,也就是看上去最小的那一个。然后,旋转90度。

同理3维转90度一样,4维转到90度,最小的那一个体就转到了侧面,变成了一个棱锥形,就像上图这样。

如果继续转90度呢?

涂颜色颜色的那一个体就离光源最近,投射到3D世界中的影子,就全部被橙色给挡住了。就变成了一个橙色的正方体,看不见里边。

好了…这个APP的核心思想就是这样了…你懂了么?

行吧,我知道你没懂…

不过,这可能也不怪你,毕竟…我们这里一直说的3维立方体,其实也就是2维而已。毕竟,图片是2维的,你的手机屏幕也是2维的,甚至,我们眼睛的成像…也是2维的…不是么?

只是我们生活在一个3维的世界中,可以轻易的从2维进行想象还原出3维,对吗?

emmmm…

也不完全对,也可能被骗…

譬如有一个叫做《投影寻真》的游戏,是这样玩的

你在2维影子上看到的是茶壶,然而3维实体是一坨并不规则的不知道是什么的玩意儿…

感觉逆向来推,真的很难…有点像数学里提到的那个,充分不必要条件。

所以,

还是别为难自己了…

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