狗狗才

《从一到无穷大》是我看过的，对时空理论解释的最清楚，最容易让普通人理解的一本书了。他举了很多2维平面对3维立体的表现和理解的手法，来向我们证明，其实由2维向3维过渡，和由3维向4维过渡有那么多相似之处，并且由于我们是能够理解2维向3维过渡的，同理3维向4维过渡也是我们可以想象的。

比如说，我们可以在平面上画一个3角形，测量3个内角角度之和为180度。但如果我们是在地球上画一个3角形呢，情况就不同了。比如说北极点与两条经线，和赤道的一部分组成的三角形，其中有两个角是直角（每条经线与赤道都垂直），这样3个角之和大于180度了，这时我们意识到，这不再是一个平面上的3角形，而是一个“弯曲了的”平面上的3角形。

平面可以弯曲，使得原有的性质发生改变，那么同理，空间也可以弯曲。我们虽然不能想象空间是怎样弯曲，弯曲成什么样，但是，就如同我们可以通过测量平面3角形的3角之和来判断它是“弯曲”的平面，我们同样可以通过类似的测量，知道哪里有“弯曲”的空间。科学家通过，“经过太阳附近的光线会发生弯折”，判断出在太阳附近的空间是“弯曲的空间”。这就像，北京人想去纽约，可以坐飞机绕地球飞半圈，但也可以疯狂一点在地球中间打个洞直接穿过去，因为虽然从地表平面这个2维空间看，飞机走自己认为最直的路线，但在外面看它，实际是弯的。同理，太阳表面附近弯曲的空间里，光线走着“它自己认为最直”的路线，而对我们这些空间平坦的地方的观察者来说，光线是弯的。

哪里有4维空间呢，其实与我们息息相关，我们一刻都未曾离开过。这第4维就是时间。正如3维图形在2维空间上可以得到一个投影（我想每个人都知道怎样在纸上画一个立方体吧），我们可以在3维空间内得到一个4维图形的投影。例如，我们可以把一岁的我们，和现在的我们作下对比，1岁的“我”在中国黑龙江，只有那么一点点大，现在的“我”在德国，长大了好多（虽然还是看起来挺小的），把这两个“我”上的每一个点之间连上一条线（即时间轨迹），所形成的立体图形，就是一个4维的“我”在3维空间的投影。

以下是我自己的一些思考，有兴趣的可以一起来讨论一下：
我们都知道，时间目前来看有一些特殊的性质，即不可逆。虽然无数科幻小说里描写了回到过去，时光倒流等，但目前真的还没有任何证据可以证明，时间是可逆的。这点有时真让我们悲哀，我不可能变得更年轻了（撤远了）。可是为什么呢？为什么时间具有如此特殊的性质，而空间没有，我可以来到德国再回中国，可我却不可能回到20岁。

这是我自己想到的一些理由，可以一起讨论。当一个1维的点（比如说原点），要变成一个2维线时，他必须要向外延伸，虽然他有无数种延伸的可能，他可以向正方向，也可以向负方向，也可以与坐标轴成30度角延伸，但是有一点确定无疑，它不可能变得更“短”，我是说，一个点想要变成一条线，它必须延长而不是缩短，因为点本身没有长度，它已经是“短”的极限了。同理，一条线想变成一个面，它必须变“宽”，一个面想要变成一个立体，它必须变“厚”。

由此，我设想，当我们的3维立体空间想要具有4维的性质时，如果这第4维是时间，那么他必须是向“未来”流逝着，而不可能向“过去”倒退，才能够形成4维空间。

你可能会说，在坐标系里，我们很容易在坐标x轴上，从+1点，走到-1点，为什么我们不能从明天走到昨天呢？这是理解上的误区，坐标轴上的0点以及负数，是我们人为规定的，从原点开始向x轴两个方向延伸的线，向右延伸被规定为“正”，向左延伸被规定为“负”，可是原点为什么从来没有向“原点内部”延伸，而都是向“原点外部”延伸的呢？其实真正对应着时间上的“昨天”，不是x轴上的-1点，而应该是原点的内部，那都是我们从来都触及不到的地方。

这本好书里边对狭义相对论和广义相对论的解释，都非常的通俗易懂，甚至很幽默，还包括微观物理，生物学，遗传学方面的知识，非常有趣，推荐阅读。