学物理的金小哲

身处三维空间的我们，其实是不可能想象或者画出四维空间的。

就像题主说的，一维是一条线，二维是一个面，三维就是一个立方体，还有零维的点。

上图呈现的四维空间，其实只是四维空间的“超立方体”在三维空间的投影，从这个投影我们能了解到一些关于四维空间的信息，但就像我上面说的一样，真正的四维空间对于身处三维的我们永远无法画出。

来自四维空间神奇的东西。

克莱因瓶是一种无定向性的拓扑平面，它没有“内部”和“外部”之分。在三维空间里，它呈现出来的就是瓶颈和瓶身相交，但在四维空间里的，瓶颈和瓶身却不是相交的。

相似的性质在莫比乌斯带上也略见一二。

我们进入四维空间会发生什么？

理论上，我们就处在四维空间里，就像蚂蚁也处在三维空间一样，但它感知的世界只是二维空间，同样我们感知的世界的却只是三维的。

真正能感知四维空间的生物，它能自由穿梭于三维空间，就像我们人一样不是活在一张纸里。

我们认为的三维世界里的没有一点缝隙的铜墙铁壁，对于这些感知四维空间存在的生物而言，这铜墙铁壁，到处是通往外面的世界。三维意义上的监狱失去了存在的意义，而人类对此确实束手无策。

我们人类如果真的能进入并感知这样的空间，对于三维世界的生物而言，它们看到的人类，可以说和神仙无疑了。

挡不住的熵增

这是一个非常有意思的问题，我们先从眼睛说起。

我们在三维世界中，遇见的一切物体，不论是薄薄的纸张，还是立体的建筑。它们的光线，最终都会投射到我们的视网膜上——一张二维的膜。而我们每只眼睛所看到的图像，也都是二维的。（虽然之后会通过双眼视差来恢复，但基本还是二维的，因为你看不到背面）

这其实就是投影。我们再看看「二维的生物」如何看世界——它们的视网膜是一维的。可以论证，四维的生物，如果看世界，它们所看到的画面，是三维的。一个盒子，可以同时看到里面和外面，对于四维生物来说，无所谓三维的内外。

但是，我们进入四维空间之后，并不会得到这个超能力。就如二维的纸从桌上拿起来之后，也不会变成三维的物质一样。我们进入四维空间之后，看到的仍然是二维的画面。接触到的，仍然是三维的物体。只是有一些奇怪的地方：

比如，有的东西会以奇怪的形式相交：

这是我几年前绘制的四维球体（在三维上的投影）。注意看上下两处，其实是自我相交了的。但在实际上，它并没有自我相交，这只是视觉上的幻象。

而从物理上来说，如果高斯定理始终成立的话，那在四维空间中，库仑力、磁力、引力，都会衰减的非常快。以至于以我们现在的原子排布，只要进入四维空间，就会立刻瓦解。

从前面的分析出发，你还能推理出四维空间看起来会是什么样的？

章彦博

要讲明白这个问题，我们可以先假设一个二维世界的人进入三维世界会发生什么？

如果我们能够看得到二维世界里的人，那么我们只要轻松地在他身体周围画上一个圆形，那这个二维人就会一辈子被困在这个圈里。圈外的二维人也看不到这个被困的朋友，他们想尽办法终于打开了这个圆形。但在他们打开之前，你一使劲把这个二维人拽到了三维世界里。等二维人打开“监狱”一看，怎么可能，那个二维朋友竟然凭空消失了。

不可思议！无法解释！

我想，如果我们进入了四维空间，或者说四维空间里的人，也具有这种让我们凭空消失的能力。只因为他们比我们多一个维度。

那，我们如果来到来到四维世界，看到的会是什么样子呢？

以三维世界的正方体为例。

在二维世界中，只有正方形的概念，在三维世界，正方形变为正方体，而在四维世界中，正方体继续升级成为超正方体。它比正方体足足多了8个顶点，共有24个面。

四维世界只是比三维世界多了一个空间维度，但整个世界的样子却发生了翻天覆地的变化。

你可能会问，怎么从三维世界进入四维世界呢？

很难！但并不是不可能。

这个是什么原理呢？

我们假设二维世界是一张平面弹簧床，此时，我们放一个大质量的东西在这个弹簧床上，这个弹簧床会被压出一个极深的大坑。当这个坑足够足够大，此时，你会发现，二维世界因为压迫竟然相交了，二维动物进入了三维空间。

三维世界进入四维也是这样的。而大质量的天体扮演的正是这种角色。

而大质量的天体，如黑洞、中子星等就可以起到这种效果，因为它们会将三维世界无限的弯曲，进而发生相交。

四维的时空真的很难想象是什么样子，就像二维世界里，看到的我们一样。

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科学重口味

不知道。时空通讯的认识是我们三维空间宇宙的人类永远也进入不了四维空间。

空间维度是纯理论的东西，在数学上有着重要的意义。但在实际事物中，我们可以了解不同维度的事物，但所谓不同维度空间生物只是一个科幻或者奇幻的话题，不具有实际意义。

在数学建模中，普遍认为，零维是一个点，这个点没有长宽高，无限小，因此没有体积。科学界普遍认知宇宙大爆炸前就是一个奇点，这个奇点就是零维时空，人类现有所有理论都无法探知和理解，所以可以说是理论禁区。

一维是一根线，这根线是由无数个零维组成的，有长度没有宽度和高度，因此也是没有面积和体积的。二维是由无数个一维组成，有长宽没有高和厚度，因此是有面积的，却没有体积。三维就是我们的世界，有长宽高，是个立体形象，是由无数个二维组成的。
四维世界是个什么样子呢？数学建模认为四维空间是标准的欧几里得空间，可以拓展到n维。

四维空间是由无数个三维组成，第四维度也和三维空间的x、y、z坐标一样，具有同一性质的空间维度。

这似乎是一个很难理解的时空观，除了数学建模，在真实环境无法还原除三维空间以外的空间，而且对其他空间并没有一个统一和清晰的认识。

对这个所谓的四维空间，有许多猜想，比如在刘慈欣的《三体》小说里，就对四维空间有一些描述，进入那里，人们可以看到一切物体的无限细节，也可以触及任何最隐秘封闭的地方。这是一种十分需要想象力的描述。

但这个世界除了在我们所知的三维空间事物，在所有的维度并没有出现过生命或者某项事物，甚至我们没有体验过真正的其他维度是个什么样子。

时空通讯认为，我们能够看到其他维度的只有二维，就是影子。影子是比较符合二维事物的，它有长度和宽度，有面积，但没有高度和厚度，因此没有体积。

除此以外，什么零维、一维、二维谁看到过？人们可以随便说一个点一根线一张画就是零维一维二维的，但我说的是上面描述的真正的0维、一维、二维空间，不是人们观念中比喻的各维事物。

一张纸也有厚度，所以严格来说并不是二维事物。在纸上点一个点或者画一根线，都不是零维和一维事物，因为墨水也有体积，一个原子或电子都有体积，因此，一个点和一根线都不是零维或者一维事物。

一些人认为蚂蚁是二维世界的生物，完全是无知谬论。刚才说了，连电子都是有体积的，细菌和病毒都是由许多原子组成的，何况蚂蚁。

四维空间就更无法看到，只有海阔天空任意想象了。

美国科幻影片《星际穿越》中，也无法描述高维度空间，只弄了一个无数方格子无数个窗口的空间，来表明不同维度的事物。其实那还是一个三维空间。

我们根本无法想象在这些不同维度所谓“空间”的生物怎么生存，虽然有人描述了在二维空间和四维空间生物的状态，还有理论认为三维是四维的投影，二维是三维的投影等等，都只是一种想象。

所以四维空间到底存不存在都不知道，更别说进入了。既然不能进入，当然就不会怎样啦。如果真有四维空间，又能够进去，当然也不会死啦。

人类最大的特点就是能够心猿意马的想象，那就继续想象吧。反正想想不会死人，靠想象也弄不来饭吃，饿了就会回到现实中，回到我们这个三维世界，依然吃着三维食物继续想象。

时空通讯

在看各种科幻电影时，经常会发现电影中提到「维度」这个概念。而我们人类，则是生活在三维空间中，那你们有没有想过。如果我们能够进入四维空间，会有什么变化呢？

我们是生活在三维空间中的，所以能感知到长宽高这三个维度。虽然我们在三维空间中，可以感觉到时间流失，但看不到时间的样子，也没办法控制时间的变化，这就是三维空间的局限性。而四维空间，则是在三个空间维度上加上了时间维度，所以想要进入四维空间，我们就要超脱于时间这个概念，也就是当一个人的绝对速度超越光速时。

那么就能进入到四维空间了，在四维空间中的世界，也不再是我们日常所熟悉的样子。人的身体有可能会被扭曲，当然如果能幸运的活下来，那就是妥妥的进入了上帝视角拉。我们能够看到时间线上的每一个点，也就是在三维世界中的过去与未来，都会呈现出来。而且我们还能够对里面的世界进行改变，而三维世界中的人们却感知不到我们的存在。

这就好比在二维平面中生活着一种纸片人，他们不能看到纸张以外的东西，而我们却可以看到他们。如果在纸张上画一个圈把纸片人围起来，他就无法从圈内出来了，或者把纸片人从平面里拿到其他纸张上，他们也是无法感知得到我们的存在。

找靓机科普君

其实不存在所谓进入四维空间的这种命题。当然这个地方也存在着四维空间定义的问题。

从爱因斯坦的观念来说，我们就生活在由三个空间维度和一个时间维度构成的四维时空之中。但这个四维时空并不是完美的理想的四维时空，而是一个时间与空间交媾在一起的时空。中这个观点上来说，我们就生活在四维空间当中，虽然是一个比较特殊的，但这就是我们世界的物理现实。

在现实之外当然也有各种理论描述的四维空间。包括数学中描绘的理想的四维空间。这种理想的思维空间四个维度都是空间维度，所以我们的大脑非常难以想象它的样子。我们只能通过投影的方式来理解它，但就是这样理解起来也是很困难的。大家看看下面的四维超立方体在三维上的投影（但实际上是以二维平面透视画法的动画来表现的）

投影的方式实际上是从我们的生活经验当中总结出来的。即从三维立体向二维的投影（平面图形），二维平面图形向一维的投影（线段）。

但这样的四维空间并不是我们生活的这个，所以也就不存在进不进入的问题了。有时候理论仅仅是逻辑推理出来的理论而已，并不一定能够在现实中实现。

小宇堂

说实话这个问题很难回答，因为目前是否存在真正的四维空间都难以定论。

什么是四维空间?

所谓四维中的维指的是维度，如果简单的来讲就是通过一点能否做出四条相互垂直的直线。

空间在这里就很好明白了，但是注意一定要把四维时空和四维空间区分开来。通常我们是如何表述四维空间呢?在数学中我们通常用投影的方式将四维空间表述出来。

在前面的回答中我曾说过，数学中研究高维是很有意义的，它不必对物理负责，可以随便突破维度，但是物理必须则不可以，所以关于四维空间的存在与否还是个问题。

进去四维空间会发生什么?

假设就算有四维空间，病并且通过一切方法进入了。但是如果一个人在四维空间生活，理论上他能观察到的东西我们想象不出来，因为想象是用脑子中原有因素搭建新事物的过程。

或者我们可以用类比，四维空间看三维空间，应该能同时看到你的前后左右，里里外外，通通透透。

意味什么呢？有可能在四维空间中即使是封闭得最严密的保险柜，你依然可以从一个“侧面”看见里面的全部内容。 甚至能看到螺丝钉。或者你拥有了玄幻小说中的“内视”能力，可以清楚的看到自己的肌肉、骨骼，以及血管里面流动着的血液，就好像你自己被解剖了一样。

总之，这一切都是猜测，根本不具有说服力。但是开开脑洞也不是不可以，你是怎么想的呢？

科学认识论

答：猜测会看到无数三维空间景象的重复，并且可以在三维空间中的一处消失，然后在三维空间中的另外一处出现。

在数学中，可以轻松处理高维的情况，不过是直角坐标系中再加入一个自变量而已；在物理学中，有些理论预言了高维空间的存在，比如超膜理论（M理论）。

虽然没有人进入过四维空间，但是我们可以结合一些现实的类比，来猜测进入四维空间后看到的景象。

比如人类生活在地球上，如果我们把整个地球表面看做二维平面，那么我们人类就是生活在这个二维平面内的生物，对人类世界来说，会认为人类世界是有限的，而且没有边界，世界也没有中心。

可一旦我们来到太空中，就相当于上升到更高维度，就可以直观地看到地球表面就是人类世界，地球本身是一个球体，而且有一个几何中心，只是这个中心没有落在地球表面上而已。

那么四维空间相对于三维空间或许也有类似的效果，猜测进入四维空间的人，可以看到我们整个三维宇宙，或许还有很多三维宇宙就在我们宇宙旁边，也许只相隔了几毫米，只是由于维度不同，所以各个宇宙间无法进行信息传递。

还猜测在四维空间中，一个人可以突然在三维空间中消失，或者只消失一部分，比如他的下半身在三维空间中消失，然后出现在三维空间中的另外一个地方，就好比这个人被切成了两部分，可是这两部分在四维空间中还是一个整体。

由于四维空间中的信息复杂度远高于三维空间，所以猜测进入四维空间的人，会看到三维空间中的事物无限重复，就如电影《星际穿越》中展示的那样。

在物理学中，有一个理论叫做M理论，该理论描述到第四个维度的存在，三维空间是一个“超膜”，无数超膜在四维空间中波动，当相邻超膜发生碰撞时，就在三维空间中发生宇宙大爆炸，从而形成了我们如今的三维宇宙。

该解释听起来有点天方夜谭，不过科学的进步需要大胆的假设，至于对错，就留给后人评判吧！

好啦！我的答案就到这里，喜欢我们答案的读者朋友，记得点击关注我们——艾伯史密斯！

艾伯史密斯

如果我们进去四维空间会发生什么？

对于三维空间和低于我们三维空间的维度都很容易理解，因为我们可以看到它们，并且可以用图像表达出来，但对于高于我们的四维或者更高维却很难理解，毕竟我们没见过，即使在图纸上表示出来也仅仅是四维在三维空间里的一个投影而已。

从1-4维空间的三维投影表达方式，前面三个应该无需解释，但到了第四维就不好理解了。

从这个动图里可以看到，四维超体展开后除开中间的三维立方体之外还有另外7个包裹在外部的立方体，从这个上面似乎可以这样来理解，我们的三维空间是被四维空间全方位包围的，与一般意义上的包围不一样，这个无孔不入的包围，从空间到每一个原子，四维空间的智能生物体可以看一个解剖立体图一样将我们看穿，只要他们想要看到！

但我们似乎很难理解这种方式，就像二维生物在莫比斯环上没有回头却走遍了所有平面一样，三维空间里的克莱因瓶也一样，我们能理解是因为我们能看到和理解这样的表达方式！但我们能理解四维空间的表现方式吗？

如果理解了四维空间，那么我们进入四维空间后的最伟大发现就如中国历史上传说中“开天眼”一样，可以从佛祖或者上帝的角度观察这个世界，而不会被任何三维空间内的人员发现，并且四维空间应该是可以兼容三维生命的，因此即使进入了也不会有什么危险，但如果缺乏对维度的了解的话，也许您会发疯，因为看到的可能是毁三观的发现！

星辰大海路上的种花家

现在关于高维空间只有弦理论支持，超弦理论的分支M理论认为我们的宇宙是十一维的，除了我们生活的三维空间和一维时间外其他的维度皆是蜷缩的。

除此之外例如四维空间、五维空间等都没有什么理论支持，也并不能认为起存在。只是根据我们的经验例如一维是一条线、二维是一个面、三维是一个有长宽高的正方体。根据这个规律推下去，四维空间就是一个超正方体。

但是说一句不好听的话，四维空间就是我们的一厢情愿，很难确定其真实性。例如假如真的存在二维世界，那里生活着纸片人，想一想它们进入我们的世界是什么样子的？在能适应的前提下，这个进入我们世界的纸片人就会成为打破二维世界规律的人。二维世界的监狱再也锁不住它。

按照这个思想如果一个人可以进入四维空间，那么这个人可能就成了三维世界的“幽灵”般存在，在我们世界里的完全密闭的监狱也锁不住可以进入四维空间的人了。

现在还有一种说法认为四维空间是三维空间加上一维固化的时间，例如星际穿越中最后库伯进入高维空间可以随意翻看他女儿的一生，时间以一帧一帧的形式保存下来。

当然以上的一切都只能算猜想，四维空间是否存在尚不能确定。

關鍵字: 四维空间 想象 我们