夏汐月不太確定的回答道:“點?”
聽到這個回答,喬源點了點頭,說道:“對,就是點!而且最多隻能看到兩個點。
現在讓我們推進到二維生物,想像這樣一個場景,當一個正方體朝著二維生物所在的麵落下,它會看到什麼?”
夏汐月想了想,答道:“一個逐漸放大的麵?”
喬源搖了搖頭,說道:“不,它看不到麵,因為受限於沒有高這個維度,所以它看不到立方體落下的過程。它的視覺感知隻會告訴它一條線突然出現在它的世界。
所以在二維生物的視覺裡,它的世界就是由各種各樣的線條所組成。
由此我們可以進行推理並得出一個結論,我們隻能直接感知其所在維度或更低維度的信息,這些信息以投影的方式呈現。
現在讓我們回到三維世界。得益於有了高度的概念,我們終於能夠動態的感知四維結構。
那麼根據上麵的結論閉上眼睛想像一下,你站在一個空無一人的廣場,這個時候一個有著16個頂點的四維超立方體在你麵前從天上緩緩下降,你將會看到一個怎樣的過程?”
夏汐月閉上了眼睛,不過很快又睜開,然後搖了搖頭。
“第一階段,你看到的就是一個普通的立方體。到了第二階段,你會發現一個新的立方體會從原本的立方體裡沿著你所見的頂點位置逐漸生長出來。
這一過程中,兩個立方體之間會生成棱柱狀連接結構,而你所看到的隻是這些結構隻是四維邊在三維世界的切片投影。
但當它終於落到廣場上時,剛才生長出的所有連接結構會再次消失,你眼睛看到的依然就是個普通的三維立方體。
懂了嗎?這就是通過數學推導出的結構。數學其實就是研究各種不同結構的學科。幾何結構、代數結構、局部結構、整體結構、對稱結構……
包括那些著名的數論難題,比如黎曼猜想,說是研究素數,其實是研究一類特殊點的分布結構。
又或者你們學計算機最關心的P=NP問題,底層邏輯其實也是個驗證關係和求解能力之間的結構性問題。
我不知道彆人是怎麼解釋數學的。但從我接觸到數學的那一天開始,一直都是這麼理解數學的。
所以你能想象到數學有多有趣了吧?像物理這種基於觀察跟實驗的學科,當然也很有趣。
但受限於三維世界規則,所有的觀察跟實驗不管是宏觀的還是微觀的,都無法去窺視這個世界的全貌。
數學就不一樣了。通過嚴謹的分析跟證明,就可以通過數字跟符號還原一切結構的最真實的情況,不管是四維、五維甚至跟高維。
所以人類文明目前發展出的科學體係,都是有上限的,也就是三維世界的限製。唯獨數學是沒有沒有上限的學科!”
夏汐月看著神采飛揚的喬源,突然發現她問了一個很好的問題。
剛剛給她解答問題的喬源意氣風發、神采飛揚,跟之前背單詞時愁眉苦臉的樣子簡直判若兩人。
隨後又覺得太受打擊了……
“哎,我現在隻覺得我們兩個的腦子可能不在一個維度。”
夏汐月歎了口氣,意興闌珊的感慨了句。
“這麼說就誇張了,其實主要還是我們各自擅長處理的信息不太一樣。比如你英語肯定比我好。”
喬源看了眼英語書,在心底默默地歎了口氣。
毫無疑問,這半個學期對他而言會難捱。
尤其是未來導師把那位教他英語的博士後派來之後。
“但是英語很簡單啊,背單詞就好了。我相信語法對你來說根本不是問題。隻需要牢牢記住幾千個單詞,閱讀就沒什麼問題了。”