当前所在位置: 首页 > 生活常识

人类生活在几维空间(人类生存在3维空间还是4维空间)

2023-11-22 本站作者 【 字体:

当有人问我们生活在哪个维度的世界时,我相信很多人会回答三维空间。这一点毋庸置疑,但并不是人体的所有结构都局限于三维空间,科学研究发现大脑有十一个维度的空间。

人类生活在几维空间(人类生存在3维空间还是4维空间)(图1)

很多科学理论告诉我们,人类是生活在三维空间的三维生物。这个概念从我们接触到维度这个概念就已经根深蒂固了。如果有人突然告诉你,人脑呈现的维度不仅限于三维,估计很多人会觉得这个人在胡说八道。然而,这样的事情确实发生了。早在2017年,科学家就已经利用数学中的代数拓扑来研究人脑的结构,并获得了意想不到的结果。

人类生活在几维空间(人类生存在3维空间还是4维空间)(图2)

据了解,有科学家指出,人脑的几何结构呈现出多维的形态,其中的维度多达十一个维度,这也是目前很多人类理论所涉及的维度理论中的最高维度。来自瑞士的一个研究团队借用了一台超级计算机构建了一个人脑模型,这个模型也是由超级计算机驱动的,所有的发现都是在这个基础上形成的。研究团队的研究方向很明确,就是利用代数拓扑来研究人脑的结构。在数学中,代数拓扑的主要作用是客观地描述物质在任何情况下的性质和空间,这种描述不会受到影响。

人类生活在几维空间(人类生存在3维空间还是4维空间)(图3)

其中,有研究者发现,一个派系的大小通常由其神经元决定,而这个派系中的一组神经元往往与其他派系相关联。同时,研究人员表示,他们在研究过程中使用的维度概念仅指数学概念,而非空间概念。经过一系列的研究,他们发现人类的大脑是一个极其复杂的结构,其中包含着一个人类无法想象的世界。

人类生活在几维空间(人类生存在3维空间还是4维空间)(图4)

根据大脑的介绍,人类大脑的神经元数量已经超过了800亿,每个神经元都不是孤立的,而是与其他神经元紧密联系在一起,从而形成了复杂的神经网络,这也是保证人类生命活动的必要条件。既然大脑的结构如此复杂,那么研究人员从何入手呢?一个名为“蓝脑”的研究团队在2015年发布了一个与大脑皮层相关的详细模型。两年后,这种结构与代数拓扑相结合,然后用于研究大脑结构的维度。

人类生活在几维空间(人类生存在3维空间还是4维空间)(图5)

这两个工具似乎是整个研究的助推器,研究者通过它们逐渐识别出人脑的几何结构,这种结构是由所谓的派系和空腔组成的。参与研究的科学家表示,他们在研究过程中发现了许多不同的派别和空腔,其中大部分是自然形成和人工合成的,这在以前的研究中从未出现过。数学家卡西斯表示,其中使用的代数拓扑具有放大神经网络的功能,可以帮助研究人员发现复杂神经网络中的隐藏结构。这个过程就像在森林里找到一棵特别大的树。

人类生活在几维空间(人类生存在3维空间还是4维空间)(图6)

那么在他们的研究中,人类大脑的最终结构是怎样的呢?建造大脑的过程就像建造房子一样。首先要一维固定一根杆,然后二维固定一块板,再搭建一个三维物体。这意味着大脑可以在三维的基础上构建更高维的结构。

阅读全文