深度长文：四维空间真的存在吗？若人类进入四维空间会发生什么？

四维空间真的存在吗？如果人类进入四维空间，到底会发生什么呢？

之前做过很多关于四维空间的科普，说实话没有一次能把四维空间说明白的，但即便如此，我也不觉得有什么惭愧的地方，因为四维空间本来就不是一个真实存在的概念，本质来讲它就是一个虚幻的概念，或者说只是一个数学抽象概念，任何人都不可能给四维空间一个明确具体的定义。

但这并不是说对四维空间的科普就没有任何意义了，毕竟我们还可以在三维空间的基础上拓展四维，尽可能想象四维空间可能的模样。

在此之前，需要强调一点，严格来讲，单独讨论四维空间其实是没有意义的，因为空间和时间是有机的整体，这点在爱因斯坦的相对论中表现得非常明显。空间和时间都不可能单独存在，说白了可以理解为两者是一个东西的两种表现形式。

这也是为什么有人会把四维空间理解为四维时空。不过很多人并不认为四维时空就是四维空间，甚至会把两者严格分开，对任何把四维时空理解为四维空间的观点嗤之以鼻。在很多人的观念里，时间和空间是泾渭分明的，必须严格分开，时间就是时间，空间就是空间。

但不管你认不认同四维空间可能就是四维时空，但有一点是明确的：四维空间不能单独存在，必须有时间这个维度，否则就没有任何意义。也就是说，四维空间更严谨来讲，应该是五维度时空才对，也就是四维空间加上一维的时间。正如果我们生活在四维时空中，而不是三维空间。

之前我确实有分析过“时间就是四维空间中的一个维度”的科普文，有兴趣的可以翻一翻之前的文章和视频。今天暂且先把时间维度抛开不谈，单独科普空间维度上的四维空间。

首先，四维空间的定义到底是什么？

很抱歉，目前并没有严格的定义，所有对四维空间的定义都是建立在想象和假设的基础上。或许数学概念上的定义显得更为严谨，但也确实很抽象，并不能让我们具体了解何为四维空间。

数学上的定义是这样的，通过一个点，有四条相互垂直的直线组成的空间就是四维空间，这样的定义看起来很严谨，但有一个致命弱点：我们都知道，通过一个点只有三条相互垂直的直线，第四条到底在哪里呢？

最聪明的数学家也不知道，所以只能用虚线去表达。这并不能怪数学家们，因为这与聪明与否无关，很可能是维度上的差距带来的“降维打击”，不要小看三维空间到四维空间只有一个维度的差异，这种差异很可能是永远无法突破的。

直白来讲就是，人类永远想象不出现实中没有见过的东西。不要不服气：妖魔鬼怪现实中并没有，人类不是想象出来了吗？

确实，现实中没有妖魔鬼怪，但你想象出的任何妖魔鬼怪和各种神仙在现实中都能找到“模型”。最明显的例子，中国神话故事中的菩萨不正是勤劳善良的老百姓的化身吗？再看看西方神话故事里的人物，其“模型”都是西方人，而不是我们中国人，这恰恰说明了所谓的神仙本质上就生活在我们日常生活中。

那怎么办？如果说我们连想象都想象不出来四维空间的模样，就更无法具体描述四维空间的特点了，难道就这样结束本期的科普了？

当然不是，有很多种方法可以让我们通过类比等方法，间接想象四维空间可能的模样。

还从数学概念上的描述说起，数学上对四维的定义简单粗暴，就是在三维的基础上硬生生地增加一个维度，通俗来讲就是长宽高之外的第四维度。想象不出第四维度？

刚才说了想象不出很正常，但数学上就是这样定义的，并把四维空间定义为“超体”，一种脱离我们宇宙的存在方式。

除了数学语言之外，还可以通过其他方式理解四维空间，比如说通过低维空间之间的对比。

想象一下比三维空间更低的二维，只有两个维度：长和宽，就像一张很薄很薄的纸张一样，但我们都明白，不管多么薄的纸张，其实都不是二维的，而是三维的。但我们都知道这并不重要，我们可以把纸张近似看做二维物体，甚至可以把蚂蚁看做二维生物。

想象一下，一张纸上有一只蚂蚁在不停地爬行，这只蚂蚁一直爬到死，恐怕也爬不出那张纸。在蚂蚁眼里，那张纸就是它的全世界，它并不知道纸张之外还有如此广阔的世界。

还有，很多人小时候都玩过这样的游戏，用臭臭蛋画一个圈，把蚂蚁困住。结果我们就会发现，蚂蚁每当走到那个圈旁边，就会改变方向，试图寻找一个没有圈住它的“出口”，它并不知道，并不存在这样的“出口”。

在我们人类眼里，蚂蚁“很傻”：怎么能被那个圆圈给圈住呢？直接爬过去不就行了？或者说如果有跳跃或飞翔能力，直接跳过去不就行了？

但我们不能如此“苛求”蚂蚁，我们把蚂蚁看做是二维生物，它们当然不可能想象出还有第三个维度，我们其实是站在“上帝视角”去甚至蚂蚁的一举一动，说白了就是“站着说话不腰疼”。

而此时此刻，或许就是来自四维空间的生物同样站在“上帝视角”来观察人类的一举一动，你自认为“神不知鬼不觉”的举动，很可能早就暴露在四维生物面前。

通过刚才蚂蚁的例子，我们可以看出，在二维生物面前，生活在三维空间里的人类简直就是“神”一般的存在，我们可以轻松“拿捏”二维生物，在拿捏的过程中甚至不会暴露出我们的任何信息。

就好比一个二维生物被一个圈给圈了起来，无论如何二维生物都走不出那个圈，但人类可以把那个二维生物解救出来，让它逃离那个圈的束缚。

而二维生物无论如何都不可能察觉到我们的存在，因为我们的任何活动在二维空间里留下的任何信息也都是二维的，可能是“一个面”，“一条线”，甚至是“一个点”。二维生物不可能知道那是我们人类这种三维生物留下的信息，肯定也会认为那些信息是二维信息。

在二维生物眼里，来自我们三维生物的信息可能凭空在某个地方出现，然后瞬间消失，过了一段时间，又凭空出现在二维空间里的另外一个地方。

如果二维生物拥有超高的智慧，他们肯定会去研究这种让他们看来很“超自然”的现象，但他们大概率不会真的认为是“超自然”现象，只会认为那只是未解之谜罢了，等到他们的科学发展到一定水平，肯定会解释那种“超自然现象”。

回过头来，再想想我们如今的人类，不正是如此吗？很多人都声称自己见过无法解释的“超自然”现象，但总是会被科学“嗤之以鼻”，认为所谓的“超自然现象”只是如今人类科学还不够发达导致的，随着人类科学的不断发展，很多“超自然现象”自然会得到解释。

当然，我并不是说科学就是“错”的，只是想用这种对比方法来试图理解四维时空和四维生物。

不要小看这一个维度的差异，这种差异完全是“降维式打击”，无论如何人类都无法逾越的鸿沟。很多人经常把四维生物比作人类眼里的“神”，实际上四维生物比“神”还要厉害。

每当夜幕降临，紧闭房门的你，总感觉会很安全，家里就你和老婆两人，可以放心大胆地做任何你们想做的事情，从来不会担心有任何人能看到你们。但如果真的存在四维生物，就完全不是那回事了。

四维生物完全可以不通过房门，直接进入到你家里，就像游戏世界中的“瞬移”一样。甚至根本不需要进入你家里，在“遥远的天边”就能清楚看到你和你老婆的一举一动。就相当于你穿着“皇帝的新装”一样，在众目睽睽之下“赤裸裸”地站在大街上，而对此你毫不知情！

看到这里，是不是有一种毛骨悚然的感觉？

不要怕，刚开始我已经说了，所有对四维空间和四维生物的描述其实都是想象和假设，谁都不知道四维空间是不是真的存在。

其实话说过来，不要总以为高维度空间很神秘，事实上低维度空间同样神秘，我们同样无法确定低维度空间是不是真的存在。

也不要总是把四维空间定义为必须是“空间”上的维度，这种定义太有局限性了，大大束缚了我们的想象力。正如一开始所讲，为什么时间就不能是第四个空间维度呢？甚至不要说时间了，或许质量，密度，意识等都可能是更高的维度！

为什么？因为四维空间本来就没有明确的定义，为什么不能是其他颠覆我们传统认知的维度呢？

完！