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2014年，鬼才導演諾蘭在《盜夢空間》之後再次攜帶他的科幻巨製《星際穿越》來襲，引發了科幻迷的無數驚嘆。近些年，科幻電影的流行成功帶熱了多維空間的概念，從《三體》的降維打擊到《星際穿越》的四維空間，一些都與維度有著緊密的關聯。維度到底是什麼？四維空間多出的維度為何不是時間？你可能需要搞清下面的這幾件事。
什麼是維度？
現實生活中，許多人把時空觀和維度理論糅合在一起，混餚不清。但是要想理解好多維空間，就要先清楚的認識維度的概念。
維度起源於數學，又稱維數。數學中的維度是建立在歐幾裡得空間的概念之上，是描述靜止物體的參數，幾個參數就是幾維。第四維也只是和其他三個維度具有相同性質的一個坐標而已。1854年，數學家黎曼將三維的立體幾何推廣到了任意維數，因此才有了四維方程是超立方體方程的理論。
我們日常所說的四維空間的維度，更多的是建立在愛因斯坦狹義相對論上的一種維度。意思是維繫與度量，更多的是描述萬物之間聯繫的一種方式。它們希望通過這種理論，實現時空（時間與空間）的統一，就像希望宇宙四大力能夠統一是一樣的。
簡單來說，就是四維空間的維度指的是數學中的一種參數，是以歐幾裡得空間概念建立的。我們所說的四維空間更多的是描述時空統一的，雖然兩者有聯繫，但是含義卻不一樣，其實叫做四維時空可能更準確一些。
四維空間與四維時空
明白了不同維度的概念，我們再來所說四維空間與四維時空的故事。希望在這裡你能找到四維空間為什麼不是三維空間加上時間的原因。
剛才說到，四維空間的維度只是一種參數，因此我們可以無限添加這些參數的數量。我們常說1維直線，2維平面，3維立體，這樣所構成的關係更多是幾何向量中的一種線性運算。當3個向量被推廣之後形成一個多向量集合，也就構成數學中的多維空間。這種理論下的四維空間更加純粹，更多地是一種運算性質。
愛因斯坦在狹義相對論提出的四維時空，是基於閔可夫斯基的四維時空觀提出的。作為愛因斯坦地老師，他最開始將四維空間表示成為三維的空間加上一個時間的維度。愛因斯坦最初並不認同他的觀點，直到在廣義相對論的研究中才發現了它的重要性。
在這裡，空間不再是一成不變的，它和時間之間有著緊密的關聯。我們熟悉的尺縮效應就是這中觀念的典型代表：在不同的慣性系裡觀察同一把尺子，會出現不一樣的長度。將時間與空間重新排列組合形成四維時空。
總而言之，四維空間沒有時間的幹擾，強調的是空間的絕對靜止性，而四維時空這是時間與空間的不斷變化。
科幻電影的發展，確實將許多晦澀的科學理論帶到了大眾視野，但是我們仍需要看清這背後細微的差別。關於四維時空，其實我們每個人也都只是猜測，正如那句話，低維空間的生物是不會理解高維空間的。至於高維空間到底是什麼樣子，我們不得而知，而真正的四維空間並不是加上了時間。如果你有更好的想法，不如一起來討論。
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