如果我们进去四维空间会发生什么?

学物理的金小哲


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


高维空间是否存在一直持有争议,但是超弦理论却指出如果想要解决相对论和量子力学的基本矛盾,完成四大基本力的统一,至少需要有10个维的空间才行。而且相对论的时空弯曲,似乎也隐隐指出高维存在的可能性。如果高维不存在,我们的三维空间不可能会同时弯曲。



如果按照超弦理论下的高维空间描述,人类永远也进入不了四维时空。超弦理论认为组成我们身体的最基本粒子都是由一段段能量弦组成,我们可见的物质是由两个端点的开弦组成,而引力子则是由圆圈圈形状的闭弦组成。其中闭弦可以穿梭于不同的维度,进入到高维。而开弦的端点被固定于我们空间无法离开,所以说我们想要进入高维,根本不可能。除非组成我们的基本粒子都转化成闭弦,不过这显然不可能。



所以,我们身体的基本组成决定了我们无法进入四维空间。但是,意识和灵魂一直都是神秘的存在,因为不能够被检测到,所以被认为是不存在。假如组成意识或灵魂的物质是类似于引力的闭弦组成,则我们检测不到也很正常。这样的话,我们的肉体虽然不能够进入四维,但是我们的意识或者灵魂就可以了。



当然了,四维空间本来就是幻想存在的东西,所以以上的猜测也都是有点科幻色彩。


科学探秘频道


我觉得人一直在4维空间 ,只是人只能感知3维,看不到其它维度,所以错误的以为自己在3维空间,其实3维,4维的空间是可以重叠,公用的。 就好像用肉眼看一滴水,什么也没有,晶莹剔透,但是用显微镜看,里面有成千上万的生命,热闹非凡。那么水里的这些生命,是活在这滴水里,还是活在我们我们这个世界呢?



极乐世界佛光净土


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。

但关于四维空间,尽管我们可以用一定的数学语言描述,但真正的四维空间什么样,我们是没法用其他语言描述的,甚至不可想象。

注意,这里值得说明的是,四维空间是纯粹上的四个空间维度,这和爱因斯坦描述的四维时空(三个空间维度和一个时间维度)有本质上的差别的。


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。


科学新视野


四维空间是不是存在,以怎样的方式存在,我们该如何适应它,这样的问题会层出不穷地摆在面前。我们发现了日心说,随后研究出遗传基因的双螺旋结构,这些学说有助于理解第四维空间的基本模式——秩序。时间如人类的意识,不可见却真实存在于我们的知识和实践里。那么,四维空间也将是真实客观存在的,或许可以用个新的概念来定义它——位体。位体的概念并不是新鲜事,之前一直就为人们所熟悉应用,并得到总结性的词汇,例如三位一体,五位一体等。

设想一下,当我们进入四维空间,就像进入一个大剧院,鳞次栉比,万事万物毫不混乱,该是怎样壮观的体验?

希望能见到这样的高度秩序的新世界。以上是我的感受。若有朋友发表其他的看法,欢迎在评论区留言。


中国知识考古or兆昌


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


要想弄清楚这个问题,首先要知道维和空间的含义。维指的是方向,空间的含义比较抽象,按照汉语词典的解释是空间是物质存在的一种客观形式,由长、宽、高、大小等表现出来。所以至此我们很好理解,一维空间就是指只有一个方向的空间,就如一条直线一样;二维空间就是指有两个方向的空间,就如平面一样有两个坐标轴;再看三维空间就是有三个方向的空间,在平面上再增加了一个高度;最后我们再来看看四维空间就是有四个方向的空间,也就是说在长宽高上再加一个方向,按照爱因斯坦的解释就是加了一个过去现在将来,我们统称为时间的方向,我们现在生活的空间就是四维空间。为什么这么说呢?我们人可以直观的看到长宽高,是因为我们本身就具有长宽高,所以我们与生俱来的本能就让我们可以理解长宽高,这是三维空间的生物的最基本的天赋,就是本能,而四维空间又是在三维空间之上构成的,所以我们会清晰的理解三维空间,至于一维和二维空间那就更可以理解了(这里的理解是指本能的大略上的理解,不是指专业上的理解)。那么四维空间又怎么解释呢?按照上面的逻辑,我们是生活在四维空间的生物,那么与生俱来的就应该理解四维空间了,不错,我们完全可以理解四维空间。就像三维空间的表现形式长宽高一样,我们很容易理解,那么问题来了,四维空间增加了时间维度,我们又如何去理解的,我们有时间的计量单位,很细致,但是这个不是时间维度的表现形式。时间维度的表现形式应该是变化,我们人生来就可以本能地意识到变化,这是四维空间赋予给我们的,因为我们本身就是四维生物,若是三维空间的生物是意识不到变化的,也是无法想象出来的。所以对于这个问题我给的回答就是我们本来就在四维空间,我们本身就是四维生物。


渺小微尘却有一片世界


这个问题有一个基本前提:四维空间一定要存在,不然问题就没有意义!

那么四维空间存在吗?很多人会有肯定的回答,但具体如何存在的,没有人能给出答案,只能给就想象中的答案,或者各种“也许”“可能”“大概”这些含糊其辞的模糊答案!

通常来讲,我们所说的四维空间指的是在长宽高三个维度的基础上,再增加一个空间维度,这个维度同时垂直于长宽高三个维度,这也是数学概念对四维(多维)的定义描述,其实数学上也只是假想的概念!

你能想象这样的四维空间是什么样子吗?或者这样的四维空间真的存在吗?

先假设真的存在,由于不太好理解,我们用二维与三维空间的关系理解四维空间。通俗的理解,低维空间的运动就形成了高维空间,比如说二维空间的运动就形成了三维空间,那么三维空间的运动就形成了四维空间!

再想象一下,假如存在二维生命,他们能生活在我们的三维空间里吗?二维是一个面,只有长宽没有高,这样的生命显然是不可能生活在我们的三维空间里!

同理,即使存在四维空间,三维空间的我们也能进入四维空间,如果进入了只有死亡或者消失。因为我们本身就是三维空间的一部分,注定了我们只属于三维空间!


宇宙探索


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


这是个很脑洞的问题。由于我们目前看不见四维空间,或者应该是探测不到四维空间,所以认为我们是被锁死在三维空间里面的,假如存在四维空间的话,即使我们的三维空间就浸泡在四维空间里,我们也跑不出去。

而题目假设我们进去了,也就相当于这个“三维纸片人”离开了三维膜到了四维空间。那就悲惨了ಥ_ಥ。。他在四维空间将啥也看不见,将会变成一个瞎子ಥ_ಥ。。因为三维空间里的可见光传不到四维空间他的眼里ಥ_ಥ。。还有更悲剧的,由于电磁力强弱力都传不到四维空间,所以这个人的身体也有可能失去这三种力…ಥ_ಥ。。结果就是整个身体的所有基本粒子像粉尘一样散开,当然没有了电磁力,大脑的电信号将不复存在,那这个人的意识是否存在就是个宗教问题了ಥ_ಥ。。

当然也有另一种可能就是这个人的身体会成为一个独立于我们宇宙之外的三维空间,而这个独立的三维空间跟我们宇宙一样浸泡在宏观的四维空间里,这样,电磁力和强弱力都可能得以保留,这样这个人自身就变成一个宇宙,他自己就是他的宇宙的全部_(:D)∠)_

然后你可能会反驳,四维空间不是微观的吗,怎么变成宏观了?目前理论确实假设高维空间是在微观里的,但是微观的四维空间人怎么进去_(:D)∠)_所以我只有把它定为宏观啊。


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