什么是四维空间？ 什么是四维空间

我们生活的这个世界存在三个维度，长、宽、高所组成的三维空间，如果再加上一维的时间，就是四维时空，即我们存在于三维空间或四维时空内。（时间不能算维度，但它贯穿于所有维度）说到这里，很多人或许在想，如果人类进入了四维空间（即五维时空），真的可以像电影中男主角那样穿越时空回到过去吗？

答案是不可以或者未知，因为维度有数学和科学上两种说法。

维度的说法最早来源于数学中，包括超弦理论中的11个维度都是建立在数学的基础之上，而数学中所有的维度都是在标准欧几里德空间的基础上探讨的。打个简单的比方，数学中的维度就是：一维是过一个点的一条直线，二维是过一个点的两条相互垂直的直线，三维就是我们数学中建立的相互垂直的XYZ平面直角坐标系的空间。以此类推，数学上的N维所指的就是过任意点做出的N条相互垂直的直线。

所以在数学的标准欧几里德空间内，人类是不可能进入四维空间的，这个四维空间仅仅只是用于解决某些数学问题所建立的模型而已，而电影中所说的维度和穿越到过去未来的维度是科学上的维度，这个维度是建立在闵可夫斯基空间的基础上进行探讨的，就像《三体》中的降维打击。

科学上的维度或许是大家最感兴趣的问题，因为如果真的存在科学上的维度，确实可以穿越时空去到过去和未来。但目前为止，科学并未承认世界存在四维空间，不过也没有否认四维空间一定不存在，至少目前没有发现它存在。

脑洞大开，假设存在科学上的四维空间，那么人类也是无法涉足的。

许多人认为人类存在于三维空间内，可以观察到二维空间内的生物，就像观察蚂蚁。其实这个说法是错误的，就算蚂蚁再矮它也存在高度，就算一张纸再薄，纸也不可能是二维的，因为组成纸张的分子原子都有长宽高，夸克再小都有长宽高，尺度再小也都比普朗克长度要长，所以我们所生活的三维空间内，一切物质必定是三维的。

有人认为影子只有长和宽，没有高，所以影子是二维的，这个说法其实也不对。影子不是一种实体物质，影子的存在只是因为它没有光。

荷兰艺术家就曾用他的雕塑作品描绘了四维空间，如果四维空间真的存在，那么里面的生物应该是一个三维生物所有生命轨迹的叠加。比如三维空间内你只能看到某个人在某个时间点上的一个状态，而四维空间你就能看到某个人在某个时间点上的所有状态，你看到的是整个生命的运动轨迹。

四维空间的投影就是我们的三维空间，也就是一个时间点下人只有一个状态。例如三维空间的投影就是二维的一个平面，二维平面的投影就是一维的一条线，是一个降维的关系。当然人类存在的三维空间是无法观察到其它维度的，如果三维空间的人进入四维空间，那结局很可能是死亡，因为三维的人缺少维度支持进入四维。

又或许，用三维空间内的理论知识来探讨四维空间，这本身就不合适。

你好，很高兴为你解答问题。所谓的四维空间：是一个时空的概念。
简单来说，任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”。
不过，日常生活所提及的“四维空间”，大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。根据爱因斯坦的概念，我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系，是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又多了一条时间轴，而这条时间的轴是一条虚数值的轴。

四维空间具有4个空间维度。在三维空间中，以笛卡尔空间直角坐标系为例，一个点的位置需要xyz三个坐标来描述。如果放在四维空间坐标中，一个点的位置则需要xyzw四个坐标来描述。作为生活在三维空间中的我们，对三维世界很了解，可对于多了一个维度的四维空间，要想理解它就很难了。

在几何学中，0维是一个无限小的点；1维是一条线，在此维度下存在长度这个概念；2维是一个面，曲面或者平面上的图形存在面积这个概念；3维则是在2维的基础上多了一个维度，三维立体图形存在体积这个概念。四维又比三维多了一个维度，那四维空间中的图形又是什么样子的？

图形是由点、线、面、体等几何元素构成的。正所谓，点动成线，线动成面，面动成体，那么当一个立体图形动起来，就构成了四维空间中的物体。对于四维空间中的几何体，我们将之称为超体。

LZ的问题其实包含有两个小问题

1，四维空间是什么样的。

2，四维空间在我们人类看到是什么样的。

现在分别来回答这两个问题：

——————

一、

因为我们所处的空间是三维空间，我们无法直观体会四维空间。所以我们只能用递归的方式来侧面推断四维世界是怎样的。

①，一维世界。

假设我们在纸上画一条线，这条线是一个世界，上面生活着两人。他们各自是一个点，可以在这条线上单向的前后移动。在坐标系中，他们各位于 -1，1的位置。有一天，其中一个人在他们两个人中起了一面墙，这面墙也是一个点，坐标0，那这两个人就被这面墙挡住了。

我们这就创建了一个一维世界，了解了一维世界中生物的行动方式。然后我们来看二维世界。

②，二维世界。

然后我们在整个-1，0，1的一维世界直线外随便画两个点。这两个点是二维世界的两个人，这张纸就是他们的二维世界。

二维世界的人就可以在纸的平面自由移动了，他们觉得在一维世界的人很傻，只能前后移动，而且会被一个点挡住。如果两个二维世界的人之间有一个点，那他俩只要绕过去就行了。

然后，三维世界的我，就画了一个圈，把二维世界的一个人圈了起来。这样，二维世界的两个人，也被我们分割开了。

我们这就又成功的创建了一个二维世界，了解了二维世界中生物的行动方式。然后我们来看三维世界。

③，三维世界。

三维世界，题主和我在一个小房间，趴在一张桌子上拿着纸笔创造着一维和二维世界。我们可以随便走动，而且觉得二维世界的生物很傻，只能在一个平面内移动，而且会被一个圈挡住。如果三维世界的人被一个呼啦圈放在地上围住，那只要跳过去就可以了。如果二维世界的点生物是一只跳蚤，那也可以跳出圈去。

然后，四维世界的上帝，就用一个保险箱，把三维世界的题主关了起来。这样三维世界的两个人，就被上帝分开了。。。。

④，四维世界。

——————推论的分割线———————

虽然这个世界上没有人亲身感受过四维世界，但是我们还是可以从上面的递归中了解到。

1，低维度对高维度完全可见。就好像不管1维世界有多少点阻隔，2维世界都能看到。2维世界有多少圈圈住，三维世界都可以看到。

那么一个人无论被多少层保险箱锁住，在四维世界都可以看到。（看到所代表其相应的维度视觉，在后面会讲到。）

2，低维度对高纬度不可阻挡。1维的点墙，2维的圆环墙，3维的棺材，在其维度都无法穿越，但是在高纬

四维空间 是一个时空的概念。简单来说，任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”。
不过，日常生活所提及的“四维空间”，大多数都是指爱因斯坦在他的《相对论》中提及的“四维时空”概念。
根据爱因斯坦相对论所说：我们生活中所面对的三维空间加上时间这一维即构成所谓四维空间。

什么是四维空间?~

四维空间是一个时空的概念。四维时空，又叫闵可夫斯基空间，是三维空间加上一个时间维度。时间维度和空间维度是不同类型的维度。如果三维空间多了一个维度成为四维空间，外加一个时间维度，就成了五维时空了。至于n维时空，也是这样理解的。

四维空间特点
维度又称为维数，在数学中是独立参数的数目，在物理学中则是独立的时空坐标的数目。维度不一定是正整数。在19世纪，数学家们发现了分形，并借此创立了一种分数维度。在分形几何中，许多物体的维度都不是整数，而是分数。
曲线虽然是一维图形，但曲线只能被嵌入二维空间及三维空间中。曲面虽然是二维图形，但只能被嵌入三维空间中。对此，如果引入分数维度，曲面就应该是维度介于2和3之间的几何图形。四维空间具有4个空间维度。在三维空间中，以笛卡尔空间直角坐标系为例，一个点的位置需要xyz三个坐标来描述。

什么是四维空间
标准欧几里德空间四维空间不同于三维空间，四维空间指的是标准欧几里德空间，人类作为三维物体可以理解四维时空，但无法认识及存在于四维空间，因为人类属于第三个空间维度生物，通常时间是第四维即四维时空下的时间维度，四维空间的第四维指与x，y，z同一性质的空间维度。通过一维、二维、三维空间的演变，人们提出了关于四维空间的一些猜想。尽管这些猜想现在并不能证明是正确的，但科学理论有很多是由猜想开始的。现今科学理论一般是基于现象总结规律，而关于四维空间的现象没有足够准确清晰的认识，或者看到了这种现象却并没有想到是四维空间引起的。当然也可以定义点线面的拓扑空间为第四维、第五维、第六维以至第N维。这在数学公式推理推导中很容易实现，但现实很难对应和想像。

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#汪霍底# 什么是四维空间?
(18757308142)： 四维空间是一个时空的概念.简单来说,任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”.不过,日常生活所提及的“四维空间”,大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念.根据爱因斯坦的概...

#汪霍底# 什么是四维空间?
(18757308142)： 四维空间是一个时空的概念.简单来说,任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”.不过,日常生活所提及的“四维空间”,大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念.根据爱因斯坦的概...

#汪霍底# 什么是四维空间
(18757308142)： 四维空间是一个时空的概念.简单来说,任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”.不过,日常生活所提及的“四维空间”,大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念.根据爱因斯坦的概...

#汪霍底# 什么是四维空间?
(18757308142)： 四维空间是一个时空的概念.简单来说,任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”.不过,日常生活所提及的“四维空间”,大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念.根据爱因斯坦的概念,我们的宇宙是由时间和空间构成.时空的关系,是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又多了一条时间轴,而这条时间的轴是一条虚数值的轴.

#汪霍底# 什么是四维空间? -
(18757308142)： 四维空间是一个时空的概念.简单来说,任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”.不过,日常生活所提及的“四维空间”,大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念.根据爱因斯坦的概...

#汪霍底# 什么是四维空间?
(18757308142)： 只要增加一个参数,就增加一个维度. 举例来说: 在平面上表示立体高度怎么表示?等高线! 在平面上表示温度怎么表示?等温线! 在平面上表示湿度怎么表示?等湿线! 在平面上表示压力怎么表示?等压线! 看看是不是很象? 空间有很多维,不只四维! 比空间多一个考量参数,就是四维了,不限于只能是时间.

#汪霍底# 四维空间是啥?
(18757308142)： 就是所谓的三维空间加上一个时间轴:四维空间是一个时空的概念.简单来说,任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”.不过,日常生活所提及的“四维空间”,大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的...

#汪霍底# 什么是四维空间??? -
(18757308142)： 什么是四维?现在的说法是三维空间加上时间这一维,构成所谓的四维空间.然而,这种说法是一击即破的.为什么? 我们可以从二维来考虑.一个二维生物(如果有的话),他们考虑所谓的三维空间绝对和我们的三维空间不同——他们会把时...

#汪霍底# “四维空间”指的是什么?
(18757308142)： 上下 、 左右,前后、3维空间,,我们生活的地方.在家一维就是:时间

#汪霍底# 四维空间是什么
(18757308142)： 四维空间就是指包括时间A和由长X宽Y高Z组成的包括三维空间在内的空间. 如我们走在一条狭长的隧道里,我们能走出隧道的方向只有三个——前后和上;而当我们在走空旷的田野里走时,我们就会有五个方向——前、后、左、右上;而当我们的宇航员在太空中表演太空漫步的时候,他的方向将有六个,前、后、左、右、上、下.那么在什么地方我们能找到第七个方向和第八个方向,即第四对方向呢.当然,那只有在四维空间里才能找到. 然而,我们所生活的空间中就存在着这对方向,它们就是时间的前与后.想一想过去所发生过的和未来将要发生的,我们就会发现实际这一切存在着连贯性. 简单来说,就是人们通常说的三维空间再加上时间就是四维空间!