陳明新教授5分鐘的課中課
這個禮拜,跟各位同學介紹了線性代數中「維度」的觀念。科學家在研究宇宙的時候,經過計算發現宇宙在形成之初,其實有十幾個維度。隨著宇宙逐漸地膨脹,有的維度變大,形成我們現在所看到的三度空間,其它的維度則縮小,小到肉眼也無法看到。
現在我們來看外星人是如何從事星際之間的旅行。宇宙中不同的星系,其距離可能有數百萬光年之遙,也就是說以光速來飛行,要飛一百萬地球年才能夠達到。如果愛因斯坦的假設是正確的,光速為恆定值,宇宙中任何物體的速度最快不能超過光速,那麼即使飛碟以光速飛行,也不太可能從事星際的旅行,因為對於觀測者而言所需要的時間太長了,但是對於在飛船上的外星人到達目的地只是一瞬間的事情,因為速度等於光速,時間的流逝為零。可是如果我們能夠利用三度空間之外的更高維度的空間,便可以在短時間內達到遙遠的星際。圖形中,螞蟻是一個二度空間的生物,他不能離開二度空間的平面,所以他只能沿著虛線由 A 點走到 B 點,在它的認知裡面,A 點到 B 點是一條遙遠的直線。另外有一隻蚊子,是三度空間的生物,它從 A 點到 B 點只需沿著三度空間的實線,在很短的時間內就可以達到,在它的眼裡 A 到 B 的二度空間並不是一個直線,而是彎曲的曲線,A 到 B 的距離其實近。所以我們認為非常遙遠的星系,在多維度空間裡面,其實可能距離是很近的,只要進入高維度的空間,便可走捷徑達到遙遠的星系。
飛碟要如何進入這些尺寸非常小的高維度的空間呢?同學在大一的物理,有學過簡單的相對論,其中有提到當物體的速度接近光速時,它的質量會逼近無窮大,而它的尺寸會被壓縮到無窮小。所以當飛碟以接近光速的高速飛行時,尺寸會縮小,從而進入這些高維度的空間,但這又會遇到另一個物理之壁的問題就是質量守恆,當尺寸被壓縮至無窮小時,身上的物質也會跟著被蒸發,那麼回到正常速度時,這些散失的物質要怎麼回到自己身上呢?。至於飛碟用什麼方法能夠以光速飛行,各位同學要去問外星人了。如果碰不到外星人,同學可不可以自己想一想呢?

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