从零维到四维，不同维度的宇宙究竟长什么样？一定颠覆你的想象

宇宙由不同维度构成的，这在我们接收到的认知中确实如此。我们简单地将低维度看成点，线，面，立方。实际上并不准确，关于维度的假想中有很多说法，但由于我们处于三维空间中，所以无法将其他维度描述得很到位。并且也存在很多错误的认知。

说起维度我们一定要提到一个数学概念，这个概念从古到今仍在不断研究和解析，希望从中找到宇宙的答案。这个数学概念就是π。π是宇宙中一个无限不循环的常数，也是我们这个空间中不可缺少的一个原则性常数，并且没有确定解，日常运用只能用到大约数值。空间和π密不可分，密不可分的原因在于，任何一个空间其实都处于闭环结构，也就是一个以π为常数的圆。零维，在我们的认知中是一个点，又或者等于无的点。其实零维可以看成一个不存在的点，没有维度有，在零维之上的维度才可以称呼为空间。

当我们将零维提升到一维时，我们经常认为一维是一条无限长并且没有粗细的线。可是，这样的一维空间中没有了π的参与，并且也不是一个循环空间，也就是说π在这个空间中不存在。可是，π就是一个宇宙常数，一维空间也应该和π相关。

所以，我们必须在一维中插入和π相关的因素。所以，一维并不是一条无限长的线，而是一个以零维为圆心无限大的圆形线圈，一维空间的宇宙大爆炸也同样是这个圆形线圈在不断膨胀。你知道这个线圈的周长是多少吗？C=2πr，其中半径r就是第一个维度，r无限长，周长却由这个公式可以得到，所以一维是一个有限无界的空间。有限是因为圆始终是存在的，无界是因为维度r无限长。

当我们将一维再提高一个维度时，需要在圆形线圈上增加一个维度。同样增加的维度也和π相关，这时候将一维的线圈以直径为轴旋转一周，我们就得到了一个球面，这个球面就是一个二维空间。同样在二维的宇宙大爆炸时，以球心为零维点，这个面无限膨胀，所以二维空间就是一个无限大的球面。你知道球面的面积如何计算吗？S=4πr²，其中r²就表示这个空间已经有了两个维度，而且根据公式，面积还是一个有限面积，却仍没有边界，因为r²同样是无限大。

进入三维空间需要将这个二维球面再提升一个维度，我们的二维球面上已经有了XY轴了，需要加入第三个Z轴。这时候我们就会发现，无论在这个球面上的任何地方用XY坐标轴去表示的时候，垂直的Z轴都是朝向球心。所以，第三个维度就在这个球面到球心的距离，我们就得到了一个无限大的球的体积。你知道球体的体积公式吗？V=4/3πr³，其中r³就表示这个空间有三个维度。同理，体积公式是存在的，所以体积仍旧是一个有限的范围，但却没有边界，因为r³同样是无限大的。

也就是说，从一维开始到三维都是一个关于π的维度空间。π是一个常数，但却是一个没有绝对解的常数，反过来看，当维度是一个固定数值的时候，因为π是一个无限不循环的解，导致我们得到的空间也拥有一个无限的解。这就是为什么空间很矛盾，既可以看成一个无限的空间，可理论上又确实应该有限，但无论是否有限，都没有边界。

那么四维空间呢？四维空间又是什么？按照前三个维度空间的规律来看，第四个维度就相当于在r³的基础上增加一个维度，变成了r的四次方。可这让我们无法想象了，因为没有这样的模型供我们参考。在我们看来一维是一个无限大的闭环线圈，二维是一个无限大的封闭球面，而三维却是一个无限不封闭的球体。所以，在理论上身处四维空间中去看三维空间的时候，三维空间一定也是一个封闭的球体。

四维空间到底什么样子，我们不知道。不过当我们揭开π的秘密时，我们就能知道四维空间到底是什么样了。因为当我们按照存在和不存在去看宇宙的时候，不存在为0，存在为1，那么当r=1的时候，无论多少维度的空间它们的大小都变成了π的有限倍数。那么你认为，四维空间应该是什么样的呢？r的四次方多出来的那个维度r又是什么？