人類為什麼進不去四維空間？到底什麼是四維空間？科學家這麼解釋

2020-08-12 八戒科學

空間這個概念相信人人都有，它是一種十分縹緲的狀況，可又是極為往常的存在，從某種意義上來講，人類對於空間的認知其實並沒有比其他生物更多。

科學家曾提出我們生活的宇宙是由11維的空間組成，而人類卻只能存在於三維空間，進入不了四維及以上的空間。而且人類甚至都無法理解什麼是四維空間！

從零維到十一維我們知道

零維:沒有長寬高，單純的一個點，即奇點，黑洞也是奇點。

一維:只有長度，即線，是由無數個零維構成。

二維:平面世界，只有長寬，即面，由無數條線（一維）構成。

三維:具有長寬高的立體世界，我們肉眼親身感受到、看到的世界。

再往後便一無所知！

這時候可能有人就要發問了:不對啊！空間加上時間不是四維的嗎？為什麼說我們理解不了四維啊？

這裡我可以非常、非常、非常負責任的告訴大家，你所認為的「四維空間」並不是我所說的「四維空間」！

啊嘞？？是哪裡出問題了嗎？？

下面有點繞，做好心理準備哦！

其實在人類的認知中有兩個「四維空間」，注意是人類（包括普通老百姓和科學家），其中普通老百姓口中的「四維空間」又叫做「四維時空」——即一個時空的概念，屬於物理學的範疇，這裡的第四緯度就是時間。

愛因斯坦在他的《廣義相對論》和《狹義相對論》中提及過「四維時空」的概念。根據愛因斯坦的理論，我們的宇宙是由時間和空間構成。時空的關係，是在空間的架構上比普通三維空間的長、寬、高三條軸外又多了一條時間軸，而這條時間軸是一條虛數值的軸。

人類作為三維物體可以很好的理解四維時空（空間維度和時間維度）但無法認識以及存在於四維空間，因為人類屬於第三個空間維度生物。

這裡的四維空間就是本文真正的主角！

那麼到底什麼是四維空間？

根據定義，四維空間不同於三維空間，他是標準的歐幾裡得空間，他的第四維指的是與x，y，z同一性質的空間維度，並且可以拓展到n維。這裡就可以與「四維時空」做一個很好的比較，前者屬於數學範疇，而後者屬於物理範疇。


數學家考克斯特對此曾舉過兩個例子

一、先假設一些生活在二維空間的扁片人，他們只有平面概念。現在將一個二維扁片人關起來，我們只需要用線在他四周畫一個圈即可，這樣一來，在二維空間的範圍內，他無論如何也走不出這個圈。這時候我們這些生活在三維空間的人對其進行「幹涉」，從第三個方向（即表示高度的那根軸的方向）將二維人從圈中取出，再把他放到二維空間的其他地方。這在我們看來，是一件極其簡單的事情，但在二維扁片人的眼裡，卻是不可思議的：一個人明明被關在圈內，怎麼會忽然消失不見，然後又出現在了另一個地方呢？

我們三維人也是如此，四維空間的情況就與上面十分相似。如果我們能克服四維空間，那麼，在瞬間跨越三維空間的距離也不是不可能。

二、當我們把一個三維球體拿到二維人面前，他們會覺得「球」的概念不可思議，要麼否認有球體存在，要麼認為它很「神秘」。同樣的道理，當一個四維球體來到我們三維人面前時，我們這些三維人也只能看到圓或球，絕對不會認為是此外的圖形。這是因為我們的想像力和理解力還無法達到四維的地步。

我們通常認為時間便是第四個維度，也就是上面所說的「四維時空」。

其實可以從二維生物來考慮這個問題，他們考慮所謂的三維空間絕對和我們所認識的三維空間不同——它們也會把時間作為第三維，因為他們無法感受到真正三維的存在。同樣，我們現在也走進了這個誤區，把時間算做第四維。可能四維生物看到我們在宣揚這種思想時，也在為我們嘆息！

四維物體長啥樣？

不是說人類無法理解四維嗎？怎麼又來長啥樣？這裡的四維是由數學推導而來，只能稱為四維類似物，不過看圖我是沒看明白！！

第一個把四維物體可視化的人叫做辛頓。

1909年，《科學美國人》舉辦了一場名為「給四維做出正確且通俗的解釋」的大賽，結果這個叫辛頓的人就搞出了一個叫超立方體的東西，成為了世界公認的讓四維物體可視化的第一人。

不多解釋，直接上圖！


最後，人類為什麼進不去四維空間？

這裡還有一個同樣的問題，時間是不是第四維度？愛因斯坦認為我們所居的宇宙為四維時空，即3個空間軸和1個時間軸，其中時間軸只能往一個方向前進。

嚴格來說這是「3+1」維的空間，科學家曾提出過時空不可分割的構想，所有的維度都是由時間構成，沒有時間，就沒有空間，即所有空間都可表示為「N+1」維空間，在這裡也就是說人類無法到達「4+1」維的時空中！

以下僅代表個人觀點！

假設人類一不小心進入了四維宇宙

這時所有物質的原子結構將大不相同，原子軌道可以容納更多的電子，每個能級可以容納4P軌道。這時候鎂將是惰性氣體，而不是金屬。

我們的身體中的生命元素也可能被重新排列，並且特性也被改變，那麼三維生物體中的所有功能都將不復存在，細胞呼吸、新陳代謝都無法完成，三維生命也就被摧毀！

曾經看過這麼一篇文章說，人類進入四維空間的金鑰匙已經有了，就在我們的右腦裡面。只是我們不知道怎麼用罷了！

其實他所說的「四維空間」並不是真正的「四維空間」，而是人類意識的另一種形式，他在文中還說「人類經過不斷的進化，由右腦人變成了左腦人，左腦是人的『本生腦』，記載著人出生以來的記憶，管理的是近期和即時的信息；右腦則是人的『祖先腦』，儲存從古至今人類進化過程中的遺傳因子的全部信息。」他認為人類由右腦產生的一種超自然的意識就是所謂的「四維空間」。

而實際上真正的「四維空間」的入口在哪？科學家並沒有找到！今後人類會不會發現並證實四維甚至更高維度空間的存在，我們可以大膽猜測，歡迎評論區留言。關注，閱讀更多精彩內容

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  • 人類為什麼進不去四維空間?到底什麼是四維空間?科學家這麼解釋
    立體世界：有很長很寬的立體世界，我們用肉眼去感受，去看。這時也許會有人發問：不對啊！難道空間和時間不是四維的嗎？為什麼我們無法理解四維啊？在此，我可以非常非常負責地，非常非常有責任感地告訴大家，你們所認為的「四維空間」並非我所說的「四維空間」！唉呀？？有什麼不對勁嗎？以下有一點繞，做好心理準備哦！
  • 人類為什麼進不了四維空間,四維空間真的是穿越到另一個世界嗎?
    真正的克萊因瓶是通過四維空間的方式連接在一起，目前只能停留在思維模型中，無法真正製造出來。什麼是四維空間四維空間並不是指標準歐幾裡得空間，可以拓展到n維。歐幾裡得幾何首先分析平面幾何問題，然後分析三維立體幾何問題，接著可以拓展到n維。例如x、y、在軸之間的空間又可以剖析為n個維度。
  • 簡析是否有四維空間的存在,為什麼人類想不出四維空間?
    一根一維的線段朝 y 軸方向運動一段距離後，軌跡形成一個正方形一定是相互依存的，因為一維、二維、三維是人類給的概念，大自然中不一定存在，而且，界定是不是某維的方式是人類給的，這只是人類認識事物的工具罷了，為什麼要在什麼方向是幾維上下功夫思考呢？不管是時間，磁場，還是能量，只要能讓你更深入更全面的思考、觀察這個事物就可以了。
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    應該沒有人能形容出四維空間的感受，畢竟到現在為止所謂的四維空間還僅僅停留在數學遊戲中！但只要我們翻開非正式的野史，就能找到不少諸如開天眼的記載，描述非常神奇，大意是足不出戶即可了解周圍的一切，事無巨細，了如指掌，簡直就像觀察玻璃缸裡的金魚！四維空間真有這麼神奇嗎？
  • 四維空間存在嗎?怎麼知道我們進入了四維空間?
    應該沒有人能形容出四維空間的感受，畢竟到現在為止所謂的四維空間還僅僅停留在數學遊戲中！但只要我們翻開非正式的野史，就能找到不少諸如開天眼的記載，描述非常神奇，大意是足不出戶即可了解周圍的一切，事無巨細，了如指掌，簡直就像觀察玻璃缸裡的金魚！四維空間真有這麼神奇嗎？
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    靠夢境，可以進入四維空間？科學家這樣解釋雖然目前人類的科技可以解釋大部分的自然現象，但是畢竟科技水平發展仍然處於科學猜想中的初級階段，所以現實生活中我們依舊還有很多事情是暫時無法用科學去解釋的，比如球形閃電、消失的樓蘭古城、月球起源、神秘的大西洲等等，就不說這些自然科學，就是我們人體也有著很多未解之謎，比如夢境。
  • 人類明明在三維空間，大腦卻在四維空間，科學家為何會這麼說呢？
    只不過對宇宙的探索，多年以來我們一直沒有進展，那麼宇宙到底有什麼秘密呢？人們所熟知的點、線、面，其實是一維空間的產物。在一維空間之內，生物大多只能上水平活動，它們並不知道上下是什麼。像二維空間裡面的生物就更好理解了，大多都是比較低級的動物。據說在他們的眼中，人類這種生物根本不存在。
  • 四維空間真的存在嗎?
    四維空間是人類的一種猜想，目前還無法證明四維空間就真的存在，而且也無法知道四維空間是否就是人類想像中的在三維空間加上一個時間維度。四維空間到底是如何而來的概念呢？既然四維空間是在三維空間中加上一條時間軸的話，那麼在四維空間中的時間就會跟三維空間有很大的不同。或許在四維空間中，時間可以隨意倒流，那麼真的是這樣的嗎？我覺得即使在四維空間中，我們也是不能夠控制時間的流動的。
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