高维度与神秘世界的联系，爱因斯坦等科学大牛的高维度理论之路

1879年，伟大的物理学家詹姆斯·克莱克·麦克斯韦逝世，阿尔伯特·爱因斯坦出生，同年，佐尔纳发表了《超验物理学》，该论文试图解释斯莱德的打结技巧和其他神奇的壮举，例如从长绳子上取下木环 ，使固体物体消失并重新出现等。佐尔纳总结说，这种行为是通过进入第四维度来进行的。

根据对德国哲学家伊曼努尔·康德和德国数学家卡尔·高斯的解读，在佐勒看来，第四维和三维空间一样真实。由于他们的偏见，大多数人不能感知第四维度，但如果他们受过适当的训练或拥有斯莱德的天赋，他们就能感知。

• 佐尔纳

将更高维度与超越领域联系起来的根源，至少可以追溯到柏拉图的洞穴寓言，在这个寓言中，囚犯被关在洞穴里，观察墙上的二维阴影，却不知道产生阴影的外部三维世界。虽然柏拉图暗示我们三维的生命可能同样对更大的现实视而不见，但他并没有明确地论证存在真正的第四维度。

佐尔纳假说的一个更直接的前提是在1875年匿名出版的畅销书《看不见的宇宙》中发现的。这篇论文推测了诸如能量守恒这样的科学概念和诸如死后生命的持久性这样的精神问题之间的联系。它连接了第四维度和一个看不见的领域：

正如点是线的端点，线是面的边界，面是三维空间部分的边界一样，我们可以假设我们的物质（本质上是三维的）只是一个看不见的物质的表面或边界。

佐尔纳对视觉错觉有足够的了解，他同样假设三维空间可能只是一个持续的海市蜃楼。也许，精神世界（包括所有的精神事件）有一个完美的自然的解释，在一个迄今为止尚未探索的维度。在当时人们对唯心论的广泛兴趣的驱使下，佐勒纳以前所未有的热情深入研究高维与神秘的联系。他的结论是，现在正是研究四维现象成为科学的一部分的时候。

• 柏拉图洞穴思想实验

某些边缘团体，如神智学会和心理研究学会，对这篇论文表示赞赏，并开始在他们的著作中推广第四维度作为精神领域的概念。然而，总的来说，佐尔纳并没有从主流科学界得到他想要的积极反应。只有少数科学家支持他，其中包括英国博物学家阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士，但大多数人都忽视或嘲笑他。

尽管佐尔纳缺乏主流的支持，他所声称的高维与超自然之间的联系被证明是惊人的，以至于它已经成为现代文化的一个组成部分。从20世纪60年代的摇滚乐队如第五维度的迷幻氛围，到电影《星际穿越》中那种伤感的情感——“也许爱是一种我们无法有意识地感知的更高维度的神器”——看不见的维度继续传递着强大的超自然的内涵。

1876年10月在伦敦举行的一场对斯莱德的可行性提出质疑的试验，放大了科学界对佐尔纳论点的冷嘲热讽。斯莱德是一位富有魅力的年轻美国人，多年来在美国各地以撰写降神会而闻名，后来他把自己的行当带到英国。他接受了为他传递“来自外界的信息”而提供的经济资助，因此被指控欺骗了失去亲人的人。

审判中的关键证人之一是英国著名动物学家埃德温·雷·兰斯特爵士。兰斯特曾师从托马斯·赫胥黎，赫胥黎因直言不讳地倡导进化论而被称为“达尔文的牛头犬”，他同样也表达了自己的观点。赫胥黎曾这样描述他的门徒：

• 埃德温·雷·兰斯特爵士

在我为校长们开设的一门生物学课程中，兰斯特正作为一名示范者帮助我——目的是将他们转变为科学传教士，使这些岛屿上的基督教异教徒皈依真正的信仰。

与赫胥黎一样，兰斯特已经成为构建坚如磐石的科学论据，以抵御未经证实的胡言乱语的领军人物。因此，他急于把斯莱德的方法撕成碎片。他假装有一个已故的亲戚，安排斯莱德主持了一个降神会。在这种所谓的媒介能够召唤出一种“超自然的交流”之前，兰斯特从桌下抓起石板，显示上面已经写了信息。他的证词是逮捕斯莱特的关键。

斯莱德被判有罪，并被判处三个月的劳役，但他的律师以程序错误为由提出上诉，并最终将他释放。在等待新的审判期间，斯莱德逃到了欧洲大陆，在那里，他最终接受了佐勒纳的科学支持。

王尔德的早期故事《坎特维尔的鬼魂》同样嘲笑了人们普遍将高维与超自然联系在一起的观点。在故事的某一时刻，作为主角的被围攻的灵魂逃进了第四维空间作为一种逃脱的方式。毫无疑问，王尔德对观众们很熟悉斯莱德案，或者至少对佐勒所说的四维空间与神秘学之间存在的争议性方面很熟悉。

在19世纪80年代中期，尽管斯莱德的审判，以及诸如心理研究学会和神智学会等准神秘团体的突出地位，一些数学家发表了著作，试图解释四维领域是已知物理世界的现实可能的延伸。他们的作品大量借鉴了高斯的类比，高斯设想了一个局限在平面页面上的书虫如何感知三维世界是“不真实的”。

这些作品中最著名的是英国数学家埃德温·阿伯特的《平面世界》(1884)，他是伦敦金融城学校的校长。《平面世界》设想了一个局限在平面上的几何生物社会如何应对来自三维领域的入侵。当“一个正方形”主人公遇到了一个穿过他的平面的球体，他只把它看作一个不断扩大或缩小的圆圈。他不接受这个球体是来自一个迄今为止未见过的额外维度的访客，直到它把他带出了这个平面，并提供给他一个他的“祖国”的全景。

正方形回到平面后，他开始宣扬“三维福音”，但大家都认为他疯了。被关在疯人院里的他写回忆录，希望能说服后代相信更高维度的现实。

在《平面世界》出现的时候，另一位英国数学家查尔斯·霍华德·辛顿出版了一系列的书（有些很异想天开，有些很有教育意义），希望向公众解释如何想象第四维度。霍华德创造了“tesseract”这个词来描述一个四维立方体，它有八个立方体面，而不是六个正方形的面。然后，他邀请读者在熟悉的空间中仔细思考投影和这些物体的切片。它直接类似于艾博特的平面正方形试图理解一个三维球体的形式。它也呼应了柏拉图关于洞穴的类比，给人一种古典权威的感觉。

其他19世纪晚期的数学家开始把第四维想象成更熟悉的东西：时间的流逝。《自然》杂志和其他一些科学杂志的页面上都有关于三维空间和额外维度时间的四维混合的推测。这些概念最终在爱因斯坦的广义相对论中得到了具体的数学处理，使物理学家能够从唯心论者那里重新获得更高的维度。但在那之前很久，他们在流行文化上留下了自己的印记。

威尔斯在他的中篇小说《时间机器》（1895年）中为时间旅行者做铺垫时，就注意到了时间上的第四维度。在出发前往遥远的未来之前，时间旅行者向他的朋友们解释说，时间只是另一个维度。正如他所说的：

实际上有四维空间，其中的三个我们称之为空间的三个平面，第四个是时间。然而，人们倾向于在前三个维度和后一个维度之间进行区分，因为从我们生命的开始到生命的结束，我们的意识会间歇性地沿着后一个方向移动。

就像我们在太空中航行一样，穿越时间的比喻从那时起就成了小说的主题。如果说有什么不同的话，那就是它在今天似乎比以往任何时候都更加普遍。

1905年，当爱因斯坦提出狭义相对论，以调和麦克斯韦关于真空光速不变的预言时，经典力学认为光速是相对的，他根本没有考虑到第四维。虽然他的理论预言了运动会扭曲空间的测量和时间的流动，但爱因斯坦对空间和时间参数处理得很清楚。

然而，两年后，曾是爱因斯坦在瑞士联邦理工学院教授之一的俄裔德国数学家赫尔曼·闵可夫斯基指出，如果时空被合并成一个统一的四维实体，即所谓的“时空”，那么爱因斯坦的理论就可以被表达得更加优雅。1908年在科隆举行的第80届德国自然科学家和物理学家大会上，闵可夫斯基以一项革命法令的方式宣布了他的时空理论：

我想在你们面前阐述的时空观点是从实验物理学的土壤中产生的，它们的力就在其中。他们是激进的。从今以后，空间和时间都注定要消逝成影子，只有两者的结合才能保持独立的现实。

爱因斯坦发现闵可夫斯基的公式过于抽象，整整两年都拒绝使用它。最后，在1911年1月发表的相对论演讲中，爱因斯坦承认闵可夫斯基的形式比他自己的更优越，更容易使用。如果没有对四维时空的拥抱，爱因斯坦在提出广义相对论时肯定会面临更为艰难的道路。广义相对论是他1915年完成的通过几何描述万有引力的高超方法。

至少，爱因斯坦最初反对使用第四维的部分原因是它与超自然的联系，他认为这会使非数学家感到困惑。在他的教科书《相对论：狭义与广义理论》（1916）中的“闵可夫斯基的四维空间”一章中，爱因斯坦在他的论述开始时就否定了这一联系：

当一个非数学家听到“四维”的东西时，他会有一种神秘的战栗感，这种感觉就像被神秘的思想唤醒一样。然而，没有比我们生活的世界是一个四维时空连续体更普通的说法了。

爱因斯坦的担忧是有根据的。在20世纪早期的几十年里，关于高维和神秘现象之间联系的引用相继出现在各种媒体中。例如，1911年9月28日，华盛顿州的一家报纸《艾伦斯堡首都报》在头版发表了一篇题为“第四维”的文章，声称醉酒会刺激松果体，使醉汉看到四维的形状。如该条所述：

外行相信病人只是想象的形状是真实可见的，并且通过松果体的兴奋而变得可见，松果体现在是曾经是精神视觉的基本器官。

甚至纽约时报发表了一篇文章——“寻求一种新的“松果体眼”：工程师希望大脑腺的发展将有助于理解第四维度”（1930），认真考虑所谓的松果体和第四维之间的连接。这些片段试图将更高的维度与更老的伪科学观点联系起来，这些伪科学观点认为看到的东西超出了人类正常感知的极限。

在爱因斯坦接受时间作为第四维度之后，关于第四维度的神秘观点仍然存在。1923年，有影响力的西班牙裔美国哲学家乔治·桑塔亚那写道：

必须以逃入第四维度为代价来换取（超自然的）理解。

恐怖小说作家洛夫克拉夫特是桑塔亚那作品的狂热爱好者，他在1933年的小说《女巫屋的梦》中再次提到了更高的维度和超自然的联系。在书中，一个名叫沃尔特·吉尔曼的物理学学生通过一系列可怕的梦境发现，他住的鬼房子里有一个通往四维空间的入口，这是一个女巫用她对非欧几里得几何的先见之明制作的。洛夫克拉夫特把科学和迷信都搅进了他的恐怖大锅里：

也许吉尔曼不应该这么用功学习。非欧几里得微积分和量子物理学足以扩展任何大脑，当一个人把它们和民间传说混在一起，并试图在哥特式故事令人毛骨悚然的暗示和烟囱角落狂野的耳语背后寻找多维度现实的奇怪背景时，一个人很难指望完全摆脱精神紧张。

当时空的概念成为物理学中不可分割的一部分时，第四维开始失去它令人毛骨悚然的边缘。科学家们开始把注意力转向第五个维度的现实可能性。然而，更高的维度继续作为恐怖故事和流行神秘主义的常见元素出现。

受物理学家西奥多·卡卢扎，奥斯卡·克莱因等人的工作的启发，爱因斯坦在1930年代寻求一种利用第五维作为统一两种自然力，引力和电磁力。他对更高维度的想法持反对态度，只有在用尽其他统一可能性之后才迈出了一步。正如爱因斯坦在1938年与物理学家彼得·伯格曼合着的论文中写道：

如果卡鲁扎的尝试是真正的进步，那是因为引入了五维空间。为了保留卡鲁扎所获得的基本形式结果而不牺牲物理空间的四维特性，人们做了许多尝试。这清楚地表明，我们的物理直觉是多么生动地抵制第五维的引入。但是，通过对所有这些努力进行考虑和比较，我们必须得出这样的结论，即所有这些努力并没有改善局势。如果不引入第五维度，用一种简单的方式来阐述卡鲁扎的观点似乎是不可能的。因此，我们必须认真对待第五维，尽管简单的经验并不鼓励我们这样做。

如今，由于弦理论和M理论等统一理论的尝试，尽管有争议，但高维是物理学的主流话题。理论家随意地谈论多达七个额外维度的现实。实验人员在来自大型强子对撞机的粒子碰撞数据中寻找这种看不见的途径的证据。尽管大多数物理学家回避更高维度的任何精神内涵，但也许在某些情况下，这种神秘性有助于吸引新成员加入真正的科学。

然而，对于神秘教的信徒来说，更高的维度和心灵洞察力之间的联系仍然存在。在斯莱德被揭穿为江湖骗子的一个多世纪之后，仍然有许多信徒相信，千里眼、心灵遥控和其他类型的超自然联系是通过一个超越已知时空的维度而发生的。

正如爱因斯坦发现自己不得不考虑更高维度的问题一样，今天的物理学界已经得出结论，统一自然力量的进展很可能依赖于包含超过四维的模型。然而，这些观点并非没有一些挥之不去的文化包袱，一些研究人员对他们的发现被夸大、误解，甚至被用来宣扬伪科学表示失望。

难怪爱因斯坦在接受更高维度时如此谨慎。他知道任何高维理论都可能被误解，并为各种迷信信仰打开了闸门。也许他的本质是从五维的星体界俯视着我们，然后咯咯地笑。