克莱和爱因斯坦、牛顿还有费曼,这些人都在不同的维度上折腾过。像德国的莫比乌斯跟克莱因,就给我们展示了四维空间的真面目。莫比乌斯环还有克莱因瓶,就是通往高维世界的两把钥匙,可我们握在手里的,好像就只有一个影子。 咱们先从三维跳到四维,这跟越狱差不多。牛顿把引力写进公式,牛顿给三维坐标又添了时间这一维;爱因斯坦把引力放进弯曲时空,四维的轮廓就慢慢露出来了。现在莫比乌斯环跟克莱因瓶这两个东西,就像钥匙一样,想打开通往高维世界的暗门。 莫比乌斯环就像一条永远走不完的路。1858年德国数学家莫比乌斯把纸条拧了180度,再把两头粘在一起,就有了这条神奇的带子。你站在上面走,永远找不到边缘,感觉宇宙的尽头就在脚下。这东西特别有意思,工程师把它嵌进传送带能减少磨损一半;艺术家还把它绕成住宅的样子。费曼也有个轶事:他给女友折了个环带过去哲学课堂,女友跟老师说凡事都有两面性,结果老师看着这只有一面的东西当场愣住了。 克莱因瓶是个永远装不满的水杯。1882年克莱因把瓶颈塞进瓶底弄出了这么个“内外合一”的瓶子。你不用穿过表面就能从里面走到外面。 但是在三维世界里这就有点扯了。现实里工匠可以铸出克莱因瓶的模型壳子却装不了水。它只是高维投影的二维剪影。三维的我们也没法造真的克莱因瓶。 从线到宇宙这个过程就是维度阶梯的演练。一维是线没有宽度;二维是在这条线上叠一层厚度就有了面积;三维再加个高度就有了体积。每多一维世界就多一个维度。 如果把克莱因瓶压成平面就是一条永远不会结束的莫比乌斯带。三维模型也是四维的快照而已。 在四维时空里时间被弯曲成了可以反复使用的容器壁。 当维度超过四的时候时间就不再是单行道了而是无数并行或交叉的轨道。 高维生物可以在不同时间轴间滑动就像我们在三维空间里玩传送带一样。 对我们来说四维是道看不见的墙想摸到它还得升级眼睛和大脑才行。 莫比乌斯环和克莱因瓶就像隐喻提醒我们宇宙比想象的更大更怪也更美。