若4维空间被证实真实存在？那人类进入四维空间，会变成什么？

综述

你是否曾经想过，如果我们生活的三维世界，再加上一个维度，世界又会是什么样子？这个我们无法理解的四维空间，到底是怎样的存在？它真的是“空想”的产物，还是某种科学的未解之谜？

接下来，我们就一起来开个脑洞，理解理解四维空间到底是个什么样的存在。再探讨一下，如果我们作为三维生物的人类，进入四维世界又会发生什么惊奇的事情。

从零维到四维时空

关于高纬度空间，有一个比较通俗的理解方式。

在一张纸上，点上一个“点”，这就是没有任何维度的零维空间。数学上，它没有任何大小，形状或方向，它本身什么也没有。接下来，我们把这个点拉长，变成一条线，这就是只有长度，没有宽和高的一维空间。

接下来，我们再让这条线动起来，平移成有长和宽的“面”，这就是二维空间。在二维世界，所有物体都只存在平面，不存在“高度”或“厚度”这一概念。

假如存在二维生物的话，不管这种生物是三角形，或者圆形，正方形，它们看到的彼此都只是一个“线段”，它们的“眼睛”只能不断变换视角，想象出彼此的全貌。

然后就是我们熟悉的三维世界，我们周围的一切——从建筑到生物，从空气到树木——都处于三维空间中。这里有长度，宽度和高度，我们人类可以通过视觉，触觉等各种感觉真实而清晰地感知三维世界。

要理解四维空间，最简单的办法就是在三维世界的基础上再加上一个时间轴。我们对时间的感知，就像是一列单程的列车，永远只能往前走。

你告别了童年，接着就是少年，青年，直至变成老年。虽然在这条时间轴上，你的童年，少年和青年版本都曾经存在过，但在“现在”，只有一个你真实存在——正在阅读这篇文章的你。

但是这样理解又会存在一个问题，既然四维空间可以等同于“三维空间+时间”，那为什么三维空间不可以等同于“二维空间+时间”呢？二维空间为什么不等同于……

四维空间到底怎么理解

所以，刚才的理解方式并不能等于真正的四维“空间”，而是四维时空。真正四维空间，应该是我们的三维世界，再加上一个不存在于三维空间的“维度”。这个维度是什么呢？很多脑洞达人都试图理解这一概念。

数学家克莱因1882年想象出了一个奇特的瓶子---克莱因瓶。这个瓶子没有内外之分，也永远不会被液体装满。这个瓶子在三维世界并不存在，插入瓶身的“瓶颈”和“瓶底”是依靠第四个维度连接起来的。

这样说还是比较难以理解。我们再回到对二维空间的讨论上，在二维平面上，你无法真正画出一个三维的正方体，只能把两个正方形的四个顶点都连接起来，得到一个三维正方体的投影。而把两个正方形连接成正方体的维度，就是三维世界的“厚度”，或者说Z轴。

我们可以依照这种方式，拿两个三维的立方体，把它们的每个顶点用一个新的维度W轴连接起来。这样一来，你就得到一个四维物体在三维世界的投影---四维超正立方体。

正如三维立方体变成二维平面的投影后，不能保持原来的规则形状一样。这个超正立方体，在三维世界的投影也是不规则的，不符合逻辑的，每个面都不是一个完美的正方形。

当然，作为三维生物人类就算穷尽想象力，也很难想象出这个正方体的真正样貌。四维空间对我们来说，就是一个不存在的抽象维度。我们只能是类比，推测，并不能真正地“看见”或“感知”它。

进入四维会发生什么？

人类这样的三维生物，进入四维空间会怎样呢？我们还是回到关于二维空间的讨论上，假如有一个二维生物，意外进入了我们的三维空间，那么它所看到的一切，感知到的一切，在它的视角看来就是难以理解，不合逻辑的。

假设二维生物有一个“保险箱”，里面保存了一个二维物体，我们三维生物可以非常轻松地把保险箱里的物体拿出来，令所有二维生物大吃一惊。

我们可以依靠Z轴，看到一个二维生物内部所有的情况，包括它们的内脏，构造。而我们的样貌，大小，在二维生物看来，时刻都在变化，它们根本无法理解第三个维度Z轴是什么样的存在。

对于我们人类来讲，如果进入四维世界，同样也无法理解哪里的一切。四维生物也可以很轻松地就突破人类穷尽所有科技，防范最为严密的保险箱。

我们三维生物的内脏，细胞，机体构造，三维世界各种物体的内部细节，在四维生物面前都会暴露得一览无余。它们可以轻松地触碰到任何三维物体的内部，而四维世界的一切，在我们看来都是不可理喻，不可理解，不合逻辑的存在。

当有了第四个维度W，四维空间的物理定律，可能跟我们生活的三维世界完全不同。相互作用力，分子原子构造，物理元素的特性，引力等，都可能会发生巨大的变化，这意味着我们的身体构造，甚至是DNA，都将会被完全重构。

一旦进入四维空间，你的细胞，组织，甚至器官可能完全不按常理出牌，身体可能根本无法承受这种“重组”的过程，会直接完全崩溃。当然，四维世界可能也不会有“死”的概念，进入其中的生物可能会被“解构”成一种我们无法识别和理解的状态。

结尾

人类的想象力很宏大，可以构造出“四维”这样不存在于现实中的概念。但同时又很贫瘠，即使我们把所有的想法都摆出来，最终也很难理解四维空间的真实面貌。就像我们永远无法同时看到身前和身后的世界一样，那是一个我们无法触及的另一个维度。

作为三维生物的我们，或许永远无法触碰到四维的真面目，但这并不意味着我们该停下脚步。因为真正的科学，并非是解决所有问题，而是在不断的“无法解答”中，打开了一个又一个新问题的“门”。