网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

深层解读四维空间,它和三维空间的区别到底在哪?

0
分享至

先说答案,四维空间是虚构的假想概念,而三维空间是真实存在的。

我们人类就生活在三维空间里,准确来讲是四维时空,时间也是一个维度,三维空间并不能独立存在,必须与时间维度同时存在。当然,这里暂且先不讨论时间维度,仅从空间的维度讨论。



那么,四维空间到底是一个怎样的空间呢?比三维空间多出来的一个维度到底在哪里呢?

很抱歉,人类完全无法给四维空间一个明确的定义,更无法具体描述出四维空间的模样,我们甚至连想象都想象不到。毫不夸张地讲,任何声称自己能理解四维空间的人,其实本质上理解的还是三维空间,无论如何都不可能摆脱三维空间对我们思维的束缚。

原因很简单,就是因为我们是三维生物。让我们去想象四维空间的样子,就好比让我们去想象我们从来没有见过的颜色一样!试问,你能想象出你从来没有见过,或者现实中不存在的颜色吗?

你肯定想象不出来!

四维空间就如同上面所讲的颜色那样,谁都没有见过,现实中也不存在,起码在三维空间里不可能存在,你怎么可能想象出来四维空间的样子?

既然这样,是不是意味着我们无法以任何形式描述四维空间呢?

当然不是,目前对四维空间的描述,基本上都是以抽象的数学概念去描述的,当然也可以通过类比的方式,通过二维空间与三维空间的差异,试着去想象三维空间与四维空间的差异。

在数学概念里,零维就是一个体积无限小的点,当然这个点不是我们在纸上画的点,用物理学术语描述就是引力质点或者奇点,没有体积,现实中你无法描述出来,是一个抽象概念,而现实中的任何物体都是具体的。



一维就是一条线,同样的道理,这条线由于只有长度没有宽度和深度,现实中你也无法描述出来。

二维就是一个面,我们可以通俗理解为就像一张纸那样,但你肯定也知道了,纸无论有多薄,都是有厚度的,但二维没有厚度,只有长度和宽度。

而零维,一维和二维就是我们眼里的低维空间,我们的三维世界多了一个维度,深度。不要小瞧这一个维度,可以让我们的世界发生翻天覆地的变化。

现在,想象一下,如果二维空间里存在生物,它们是什么样子的呢?该如何生存呢?

方便起见,就假设二维空间里也存在人类吧,我们把这类人称之为“二维人”。而二维空间里,二维的视角里只有一个维度,看到的永远是一条线段。



也就是说,我们只需要在二维世界里画一条线,就能彻底阻挡二维人,永远无法逾越那条线。那条线其实就相当于我们三维空间密封的箱子一样,如果把你放在密封的箱子里,不准破坏箱子的情况下,你永远无法逃离箱子。

这就意味着,二维人的身体不可能有消化器官,因为消化器官就相当于一条线,会把二维人的身体分成两半。

那么,二维人或者说二维生命该如何进食呢?我们很难理解,或许他们完全没有任何进食的概念,因为即便只需要食用能量,能量其实也是有尺度的,比如说光子,即便厚度再小,也不可能在二维世界存在。

因此,我们也就不要瞎想了,二维世界的神秘性是我们无法理解的,甚至不亚于四维世界。

实际上这也是为什么我一直持有这样的观点:不要以为人类不能理解四维空间,实际上,人类也不可能理解零维,一维和二维,低维度的神秘性一点也不比高维低!

我们通常会下意识地认为,四维空间可能不存在,但低维肯定存在。其实这种想法完全没有道理,低维和高维或许都不存在,即便存在,也都是我们无法理解的。不要以为高维就是高级,低维就是低级!

但不管怎样,人类能理解的只有三维空间!我们无法理解四维空间,同样也无法理解低维空间。

在数学概念里,所谓的四维空间其实也是“欧几里得四维空间”,在三维空间的基础上增加一个维度,但没有任何人能具体描述这个多出来的维度到底在哪里,该如何存在。

或许人类能假想出四维空间的某些神奇现象,但很难给四维空间一个准确定义。



比如说,神奇的莫比乌斯环和克莱因瓶。以蚂蚁的视角来看,莫比乌斯环永远没有尽头,我们可以通俗这样理解,对于蚂蚁来讲,莫比乌斯环就是一个“四维空间”。



而克莱因瓶也是一个神奇的瓶子,这个瓶子没有内外之分,可以装进无穷无尽的水。但千万不要被市场上的克莱因瓶迷惑了,市面上卖的克莱因瓶本质来讲就是一个普通的瓶子罢了,只是看起来比较奇特。三维空间里不可能存在我们想象的那种“无敌”的克莱因瓶。



不过,我们可以尽可能想象如果四维空间里存在生物,他们会是什么样的呢?

样貌我们不敢想象,但在他们眼里,我们人类就像是二维空间里的“二维人”那样,哪怕是我们把自己放在一个绝对密闭的箱子里,四维生物也可以轻松把我们拎出来。

也就是说,不要以为你把自己反锁在家里就很安全,就没有任何人能进去了。实际上,四维生物可以自由出入你的房间,就像游戏世界里的瞬移那样,甚至比瞬移更不可思议。

四维生物甚至此时此刻就在你的身边,但你无论如何都发现不了。网络上有些猜测几年前消失的马航,可能就无意间穿越到了四维空间,虽然只是猜测,但理论上分析真有这种可能性。

当然,四维空间并不是尽头,弦理论以及之后的超弦理论或者M理论,提出了更为疯狂的11维度宇宙。我们的现实世界有四个维度,包括时间维度,其他7个维度都被卷曲在非常微小的尺度,我们很难察觉到。



物理学家们对高维度的概念非常痴迷,为什么?

因为他们发现,现实中的很多物理学难题,无法解释的宇宙之谜,或者说需要非常复杂的数学和物理过程才能解释的宇宙之谜,利用高维度思想就变得简单多了!

而大自然就应该是简洁优美的,不是吗?

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
众议院大胜后,中俄各收到高市送来的一句话,韩国赶紧派人来北京

众议院大胜后,中俄各收到高市送来的一句话,韩国赶紧派人来北京

东极妙严
2026-02-10 14:36:46
被父亲偷改志愿错失北大,24年不回家,再联系时一句话让母亲泪目

被父亲偷改志愿错失北大,24年不回家,再联系时一句话让母亲泪目

云景侃记
2026-02-09 19:23:58
特朗普给乌克兰列出投降时间表,欧洲炸锅了

特朗普给乌克兰列出投降时间表,欧洲炸锅了

史政先锋
2026-02-08 13:21:09
国防部:“台独”武装胆敢挑起战端必遭灭顶之灾

国防部:“台独”武装胆敢挑起战端必遭灭顶之灾

界面新闻
2026-02-10 15:12:02
打通印度洋出海口,我国迎来好消息!中缅铁路两大障碍正逐步解决

打通印度洋出海口,我国迎来好消息!中缅铁路两大障碍正逐步解决

全城探秘
2026-02-09 17:05:11
印有战死运动员!乌克兰钢架雪车运动员头盔,遭国际奥委会禁用

印有战死运动员!乌克兰钢架雪车运动员头盔,遭国际奥委会禁用

全景体育V
2026-02-10 08:25:29
阿里云携手千问 App 搞大事:林孝埈同款 AI 玩法,不会滑冰的我也上赛场了!

阿里云携手千问 App 搞大事:林孝埈同款 AI 玩法,不会滑冰的我也上赛场了!

爱范儿
2026-02-10 13:49:54
23胜0负!联盟第一!全世界不看好你,你却最争气

23胜0负!联盟第一!全世界不看好你,你却最争气

体育新角度
2026-02-09 17:55:43
南博徐院长的处理结果来了!从通报来看事情并不小,尤其最后一条

南博徐院长的处理结果来了!从通报来看事情并不小,尤其最后一条

火山詩话
2026-02-10 05:47:29
易建联正式复出!481天后首次亮相 获赞中国男篮旗帜 自律代名词

易建联正式复出!481天后首次亮相 获赞中国男篮旗帜 自律代名词

念洲
2026-02-10 11:07:23
因提供虚假材料,中国邮政速递物流股份有限公司被罚禁军采1年

因提供虚假材料,中国邮政速递物流股份有限公司被罚禁军采1年

齐鲁壹点
2026-02-09 12:11:10
是时候说出真相!对越反击损失多大?光看牺牲名将之后,触目惊心

是时候说出真相!对越反击损失多大?光看牺牲名将之后,触目惊心

今夜繁星坠落
2026-02-10 03:20:25
年轻有为:全国第一个90后准副厅!

年轻有为:全国第一个90后准副厅!

微微热评
2026-02-10 11:31:16
浙江省委常委会召开会议,坚决拥护党中央对易炼红涉嫌严重违纪违法进行纪律审查和监察调查的决定

浙江省委常委会召开会议,坚决拥护党中央对易炼红涉嫌严重违纪违法进行纪律审查和监察调查的决定

界面新闻
2026-02-10 13:48:06
泽连斯基被《时代周刊》评选为2025最具影响力人物

泽连斯基被《时代周刊》评选为2025最具影响力人物

史政先锋
2026-02-09 16:34:24
谷爱凌虽然拿了亚军,可惊掉下巴的是,拿冠军的居然成功卫冕了

谷爱凌虽然拿了亚军,可惊掉下巴的是,拿冠军的居然成功卫冕了

魔都姐姐杂谈
2026-02-10 14:37:35
湖南禁止摩托车上高速,中国摩托车商会出函“劝阻”

湖南禁止摩托车上高速,中国摩托车商会出函“劝阻”

经济观察报
2026-02-09 19:27:05
室内种树致多只小鸟撞玻璃死亡,西安万象城回应:将挪树并贴防撞贴

室内种树致多只小鸟撞玻璃死亡,西安万象城回应:将挪树并贴防撞贴

现代快报
2026-02-09 16:31:04
心酸!佳能深圳工厂搬离,引起连锁反应:走了一家,倒下一片…

心酸!佳能深圳工厂搬离,引起连锁反应:走了一家,倒下一片…

川渝视觉
2026-02-09 15:54:17
突发:美国在东太平洋发动袭击

突发:美国在东太平洋发动袭击

环球时报国际
2026-02-10 13:30:43
2026-02-10 16:36:49
宇宙时空 incentive-icons
宇宙时空
热衷于宇宙和时空探索
12662文章数 96213关注度
往期回顾 全部

头条要闻

高市希望修宪将自卫队定位为"有实力组织" 国防部回应

头条要闻

高市希望修宪将自卫队定位为"有实力组织" 国防部回应

体育要闻

NBA上演全武行,超大冲突4人驱逐!

娱乐要闻

全红婵官宣喜讯,杂志首秀太惊艳

财经要闻

雀巢中国近千经销商的“追债记”

科技要闻

Seedance刷屏:网友们玩疯 影视圈瑟瑟发抖

汽车要闻

应用于190KW四驱Ultra版 方程豹钛7搭载天神之眼5.0

态度原创

艺术
房产
亲子
健康
教育

艺术要闻

挑战您的眼力!这14个字的草书您能认全吗?

房产要闻

海南又一千亿级赛道出现,京东、华润、中石化等巨头率先杀入!

亲子要闻

这里边有事!但是证据链还不太完整

转头就晕的耳石症,能开车上班吗?

教育要闻

中考数学速算巧算:计算777777×333333

无障碍浏览 进入关怀版