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1701106214 假如一个有知觉的生物恰恰在附近,它的印象将被该客体的位移所改变,但是它能够通过以合适的方式运动而重建这些印象。只要最后该对象和被视为单一个体的有知觉的生物之集合经受了一种特殊位移就足够了,我刚才把这种位移叫做非欧几里得位移。倘若假定这些生物的四肢与它们居住的世界的其他物体按照同一规律膨胀,那么这就是可能的。
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1701106216 从我们通常的几何学的观点来看,尽管物体在这种位移中发生了形变,而且它们的各部分不再处于同一相对位置,不过我们将看到,有知觉的生物的印象再次变成相同的了。
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1701106218 事实上,虽然各部分的相互距离可以改变,但是原来接触的部分又处于接触。因此,触觉印象没有变化。
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1701106220 另一方面,考虑到上面关于光线的折射和曲率所作的假设,则视觉印象也依然相同。
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1701106222 因此,这些假想的生物像我们一样,可以把它们目睹的现象进行分类,也可以在这些现象中区分出易于通过相关的、由主观意志支配的动作而矫正“位置变化”。
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1701106224 假使它们构造几何学,将不会像我们那样研究刚体的运动;它们的几何学将研究它们将如此区分的位置变化,这种变化无非是“非欧几里得位移”;它们的几何学将是非欧几何学。
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1701106226 这样一来,像我们自己一样的生物,由于在这样一个世界受教育,它们不会有与我们相同的几何学。
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1701106228 四维世界。正如我们能够想象非欧几里得世界一样,我们也能够想象四维世界。
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1701106230 视觉——即使用一只眼睛——和与眼球运动有关的肌肉感觉一起,便足以告诉我们三维空间。
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1701106232 外部客体的映像描绘在作为二维画布的视网膜上;它们是透视图。
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1701106234 但是,因为眼睛和客体是可动的,所以我们依次看到从不同的视点得到的同一物体的各种透视图。
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1701106236 同时,我们发现,从一个透视图到另一个透视图的转换常常伴随着肌肉感觉。
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1701106238 如果从透视图A到透视图B的转换以及从透视图A’到透视图B’的转换,伴随着同样的肌肉感觉,我们把它们相互比拟为同一性质的操作。
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1701106240 其次,研究一下这些操作结合在一起的规律,我们认识到,它们形成一个群,这个群的结构与刚体运动的结构相同。
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1701106242 现在,我们看到,正是从这个群的特性,我们引出了几何学空间的概念和三维的概念。
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1701106244 这样一来,我们明白了三维空间的观念如何能够从这些透视图的展演中产生出来,尽管它们中的每一个仅仅是两维的,这是由于它们按照某些规律相互跟随。
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1701106246 好了,正如三维图形的透视图能够做在平面上一样,我们也能够把四维图形的透视图做在三维(或二维)的图画上。对于几何学家来说,这只不过是儿戏而已。
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1701106248 我们甚至能够从许多不同的视点对同一图形做出许多透视图。
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1701106250 我们能够想象这些透视图,由于它们只有三维。
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1701106252 试设想一下同一客体的各个透视图依次相继出现,从一个到另一个的转换伴随着肌肉感觉。
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1701106254 当这些转换中的两个与相同的肌肉感觉联系时,我们当然要把二者看做是两个相同性质的操作。
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1701106256 其次,没有什么东西妨碍我们设想,这些操作按照我们选择的任何定律结合,例如为了形成一个与四维刚体运动具有同一结构的群。
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1701106258 在这里,没有什么是不可图示的,但是,这些感觉恰恰是那些具有二维视网膜又能在四维空间里运动的生物所感受到的感觉。在这种意义上,我们可以说,第四维是可以想象的。
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1701106260 按这样的方式,不可能表示我们在前一章讲过的希尔伯特空间,因为这个空间已不是二维连续统。所以,它与我们平常的空间大相径庭。
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1701106262 结论。我们看到,在几何学的起源中,经验起着必不可少的作用;但是,如果由此得出几何学是——即使部分地是——实验科学的结论,那可就错了。
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