四維空間到底是什麼樣的呢?
科學薛定諤的貓2018-12-29 10:53:37“愛是一種力量，能讓我們超越時空的維度來感知它的存在”這是電影《星際穿越》中非常經典的一句話，男主進入了五維時空向過去的女兒傳遞了資訊，這一橋段也揭示了我們的世界其實是由不同維度組成的。
我們生活的這個世界存在三個維度，長、寬、高所組成的三維空間，如果再加上一維的時間，就是四維時空，即我們存在於三維空間或四維時空內。（時間不能算維度，但它貫穿於所有維度）說到這裡，很多人或許在想，如果人類進入了四維空間（即五維時空），真的可以像電影中男主角那樣穿越時空回到過去嗎？
答案是不可以或者未知，因為維度有數學和科學上兩種說法。
維度的說法最早來源於數學中，包括超弦理論中的11個維度都是建立在數學的基礎之上，而數學中所有的維度都是在標準歐幾里德空間的基礎上探討的。打個簡單的比方，數學中的維度就是：一維是過一個點的一條直線，二維是過一個點的兩條相互垂直的直線，三維就是我們數學中建立的相互垂直的XYZ平面直角座標系的空間。以此類推，數學上的N維所指的就是過任意點做出的N條相互垂直的直線。
所以在數學的標準歐幾里德空間內，人類是不可能進入四維空間的，這個四維空間僅僅只是用於解決某些數學問題所建立的模型而已，而電影中所說的維度和穿越到過去未來的維度是科學上的維度，這個維度是建立在閔可夫斯基空間的基礎上進行探討的，就像《三體》中的降維打擊。
科學上的維度或許是大家最感興趣的問題，因為如果真的存在科學上的維度，確實可以穿越時空去到過去和未來。但目前為止，科學並未承認世界存在四維空間，不過也沒有否認四維空間一定不存在，至少目前沒有發現它存在。
腦洞大開，假設存在科學上的四維空間，那麼人類也是無法涉足的。
許多人認為人類存在於三維空間內，可以觀察到二維空間內的生物，就像觀察螞蟻。其實這個說法是錯誤的，就算螞蟻再矮它也存在高度，就算一張紙再薄，紙也不可能是二維的，因為組成紙張的分子原子都有長寬高，夸克再小都有長寬高，尺度再小也都比普朗克長度要長，所以我們所生活的三維空間內，一切物質必定是三維的。
有人認為影子只有長和寬，沒有高，所以影子是二維的，這個說法其實也不對。影子不是一種實體物質，影子的存在只是因為它沒有光。
荷蘭藝術家就曾用他的雕塑作品描繪了四維空間，如果四維空間真的存在，那麼裡面的生物應該是一個三維生物所有生命軌跡的疊加。比如三維空間內你只能看到某個人在某個時間點上的一個狀態，而四維空間你就能看到某個人在某個時間點上的所有狀態，你看到的是整個生命的運動軌跡。
四維空間的投影就是我們的三維空間，也就是一個時間點下人只有一個狀態。例如三維空間的投影就是二維的一個平面，二維平面的投影就是一維的一條線，是一個降維的關係。當然人類存在的三維空間是無法觀察到其它維度的，如果三維空間的人進入四維空間，那結局很可能是死亡，因為三維的人缺少維度支援進入四維。
又或許，用三維空間內的理論知識來探討四維空間，這本身就不合適。
科學新視野2018-10-29 12:44:32零維是一個點，一維是一條線，二維是一個平面，三維是一個立方體，四維是什麼呢？
這個問題的答案是不知道的。準確來說，我們可以透過類比二維和三維，推算想象三維和四維之間的聯絡，來揣測所謂的四維空間長什麼樣，但真實的四維空間是什麼樣，我們不得而知的。
四維空間和閔可夫斯基的四維時空有這本質的區別，四維時空的第四條維度就是時間，而四維空間的第四條維度仍然是空間維度。
我們能理解一個四維時空，因為我們本身就生活在這樣的世界，但我們是沒辦法準確認識四維空間的，這是我們生活在三維空間的限制。
上圖的前四個圖都好理解，第五個圖，也就是所謂的超體，我們很多人對四維空間的認知也就停留在這個數學概念圖上。
它呈現給我們看到的，類似一個正方體裡包裹著一個小正方體，它們的頂點對應連線，它畫在這裡實有些不妥。
前面四個圖都是對應維度的呈現，但超體並不是四維空間的呈現，而只是它在三維空間的投影。
因此我們看著這個圖難免有些困惑，這怎麼看哪像四維了？
所謂的投影就像你拿一把菜刀去切它得到的“切面”的樣子，這裡的“切面”描述的不是那麼恰當，但請你發揮你的想象。三維切出來就是一個平面，二維切出來就是一條直線，一維切出來就是一個點。而四維，切出來就是上圖的第五個圖。
想象不出四維，千萬別懷疑自己智力有問題。
作為一種智慧生物，我們人類沒有哪個能想象四維空間的樣子，所以並不是你沒法想象四維空間長什麼樣，而是真的不能想象。
類似的四維表示還有很多，但都只是它在三維空間的投影，比如著名的克萊因瓶
我們看到的克萊因瓶，也只是一個三維的投影——可以觀察到，克萊因瓶的紅色圓圈那部分杯體，它是接觸的。
但實際的四維空間裡，它不是接觸的。
總之，那條額外的維度，第四維空間，你是沒法想象的，只能類比構圖，知道一個四維物體在三維空間的樣子，而沒法知道它在四維空間的樣子。
補：我以前3D列印的克萊因瓶鏤空結構。
歡迎留言評論，留下你的看法。
天澤方圓之楊春順2018-12-29 11:33:40根本就沒有四維空間，讓大家怎麼去想像？
這道劍芒2017-12-29 18:51:54看到你最後一句問話，本來是懶得搭理你，想想還是回答下你說的問題吧。
很早以前，理論上把一維理解成一個點，二維一個線，三維一個空間立體描述，人們都生活在這個三維空間裡，後來就出現問題了～有人問，這個三維的人們難倒就是空間一個立體構成靜態圖嗎？這樣就引出另外一個時間概念，現在大家都認為自己生活在一個四維空間中，延伸到五維空間時，就要看誰說的在理，誰說的思維邏輯能夠認可的問題了，從平行宇宙，再到不相交的肥皂泡試多重宇宙論，再到非常邪乎的玄理論等等～再分下來就看個人認知和認可程度了。如果認可平行宇宙，甚至包括多重宇宙論，將這三者合稱一起，就是五維空間了，再反向考慮，四維空間，不單單包含一個人的認知人生，也應該包含這個世界，從產生到現在再到未來，從宇宙大爆炸到這個宇宙最終的歸宿，都是四維空間裡的事物～
宇宙探索2019-01-19 22:38:42對於四維空間的描述，目前很多人都認同的一個觀點是，四維空間就是在三維空間的基礎上再增加一個維度（不是時間），類似於長寬高那樣的維度！
用數學語言描述就是，在一個點上有四條互相垂直的直線組成的空間就是四維空間，也可以用這種方式描述N維空間（就是N條直線互相垂直）！
雖然很容易描述，但卻非常難理解，一個點上有三天互相垂直的直線，也就是三維空間（我們所在的空間）這很好理解，但如何再加上一條垂直的直線呢？
很多人用所謂的“超體”來描述四維空間，認為三維空間就是四維空間的投影，這與上面解釋四維空間的方式一樣，同樣是說起來容易理解起來難！
雖然我不知道是否真的有人理解四維空間，但任何宣稱自己理解四維空間的人理解的都不會是真正的四維空間，因為四維空間很可能很可能不存在！
事實上，不要說四維空間了，如何肯定二維空間和一維空間就一定存在呢？
二維是一個面？一維是一條線？抱歉，那只是數學概念上的二維和一維，而數學並不等同於現實，它還是人類理解宇宙和現實的手段！
所以，存在這麼一種可能，宇宙只存在時間和空間兩個維度，也就是所謂的“時空”！
當然，即使真的存在所謂的“四維空間”，無論如何我們是很難理解的，正如二維生命（假設存在）無法理解我們的三維空間一樣！在我們眼裡，二維生命應該很容易想象到三維空間的樣子，那是因為我們現在我們自己的立場和角度來看待二維生命。就如同四維生命（假設存在）想象我們一樣：人類怎麼這麼“笨”，四維空間如此簡單都想象不到？
親切荷葉t22019-11-11 05:52:38目前階段人們所說的四維空間，是看不見摸不著的物質與物質，意識與意識的一種特殊的較量，只能在腦子裡瞎轉悠瞎琢磨的思想意識形態！
KongZWang2018-10-29 09:52:58三維空間座標是一個叫笛卡爾的人創立的，因此稱笛卡爾座標系，四維空間就是用時間做了一件衣裳，給笛卡爾座標系的三維空間座標穿上時間的衣服，將本質遮蓋起來，使人只能看到現象，無法深入本質。座標系是人在社會生存過程中，由原先住山洞躲避風霜雪雨，到人用勞動搭建簡易草屋，再到人能夠建造方形房間，人住在方形房間中，有一個叫笛卡爾的人，發現方形房間的一角，可以用來確定房間中物體的位置，用房間一個角組成三條線生出X，Y，Z軸座標，因此將這座標稱作笛卡爾座標系。
為了溝通空間圖形與數的研究，我們需要建立空間的點與有序 陣列之間的聯絡，為此我們透過引進空間直角座標系來實現。 過定點O，作三條互相垂直的數軸，它們都以O為原點且一般具有相同的長度單位。這三條軸分別叫做x軸（橫軸）、y軸（縱軸）、z軸（豎軸）；統稱座標軸。通常把x軸和y軸配置在水平面上，而z軸則是鉛垂線；它們的正方向要符合右手規則，即以右手握住z軸，當右手的四指從正向x軸以π/2角度轉向正向y軸時，大拇指的指向就是z軸的正向，這樣的三條座標軸就組成了一個空間直角座標系，點O叫做座標原點。這樣就構成了一個笛卡爾座標。
座標系不管如何改變它，都始終沒有改變由方形房間的一個牆角生出來的本質關係。加上時間座標就失去座標系原來的本質所在，成為無客觀根據的純屬於人主觀的東西。
岊艸2018-12-29 16:30:23存在即三維，沒有一維二維，少一維就是不存在。。所謂點線面只是人理解事物的一種抽象邏輯。。。而後面的四維五維都是基於“點變線、線變面”這種升維邏輯而推想出來的，但是點線面根本就不是現實存在，所以四維五維根本就沒有存在的基礎，只是人類邏輯思維的想象。。。
維論者千方百計的虛擬四維的可視效果，但是迄今為止，所有的四維可檢視所展現出來的，都是三維堆積，從未突破三維框架。。
其實空間就是空間，根本沒維這東西，維這個概念只是人的對空間的感覺產生的一種抽象理解。。
星光明日更璀璨2019-11-10 21:41:25我經常看的這些小說電影都講，有四維空間空間的存在。老師又講過點動成線，線動成面，面動成體。我是這樣覺得既然大多數科學家都覺的螞蟻是三維空間生物，看見的都是二維空間。而人類在螞蟻面前是多麼龐大，所以我們在求證四維空間時，會不會就像人看螞蟻一樣。四維空間可能掌握了時間也許他們就是我們所說的上帝（神之類）。
巫山滄海水2018-04-06 22:49:14一維空間是點的單向移動，假設是一豎是一維空間，那這裡的人只能上下移動！
二維空間是個平面，可以認為是很多平行的一維空間組成，如果這裡的一維空間人橫向移動，這就是它在平行空間的穿越了！
三維空間是個立體，可以認為二維空間無限疊加，如果一維空間的人前後移動，就是不同時空的穿越！可以看到過去未來？
四維空間應該是三維空間加上時間，可以看成是三維空間的由生到滅的整個過程。拿人來舉例子，我們把一個人出生時的樣子做個三維的模型，在每一年生日也做個三維模型，把這些模型按時間排列，這就是最簡單的四維空間了。還有個例子：機器貓從它口袋中拿出來的縮小的模型，放在地上慢慢變大，最終成正常大小，這個空間壓縮應該也是四維空間。
還有種猜測，四維空間是打破時間的三維空間就是四維空間，比如：你坐能想象到速度最快的飛船要去宇宙的某個地方要1小時，但是，有個蟲洞或者是任意門可以一秒就可以到了，這個也是高維空間，不會低於四維吧！
李太元3912019-11-11 19:01:10謝謝邀請！關於“四維空間到底是什麼樣的？”這一議題問的太絕妙啦！畢竟而今的多維度之說眾說紛紜又莫衷一是，至少大令我困惑有加！
在答解此議題之前，我深感困惑地提問：我們現實世界到底是幾維度的空間呢？至少連我們現實世界確實屬於何維度空間均無鑿切定論時，奢談多維度空間豈不是滑天下之大不稽嗎？
在我接受的有限知識裡，知道長、寬、高的空間稱三維空間，故夢境世界是三維性的。時光是一維性的，因此我們就生存在四維時空的空間。由此而論，我們就生存在四維時空的空間，卻又要問是何樣的？這豈不是騎驢找驢嗎？
當然，時代是發展的，可能我的思維是落後於現實的，因此我希望更多人參予討論一下，我們現在的現實世界到底應是幾維的似乎更有實質意義吧？！
其實，當我們只要重新定位我們的生存空間究竟應是幾維空間時，立足現實才能更好地探討什麼多維空間吧？……
浪費時間的契約2018-11-20 12:07:38相信我們都很熟悉三維空間的維度的概念。 零維就是一個“點”。
一維就是線，由一個點朝一個方向運動變化而成。
二維就是面， 由一條線朝一個方向運動變化而成。
三維就是體，體就是物體，即三維空間。
那第四維呢？四維一般都會想到是空間加時間，所謂四維時空。仔細推敲其實不然。時間的本質是一種“記錄度量”，是人們用來記錄事物運動變化狀態的先後次序，是不存在的，就像質量用“千克”這種度量來衡量一樣。
當一個物體從A處運動到B處，會行成一條運動軌道。如果我們用攝像機拍下這個過程，那麼，期間的過程就是一系列的影像。如下圖所示。
籃色是運動的物體，紅色線條就是物體的運動軌道，綠色虛擬物體是物體運動變化過程的影像。 那麼這個物體運動變化的“軌道”就是它本身的“四維物象”。例如，我們看到電風扇的轉動，那種連續的轉動所形成的軌道就是風扇葉片的四維物象。當一枚導彈發射出去，中間的過程是有特定的軌道的，當我們計算出導彈的軌道，我們就可以攔截它了。導彈的軌道就是它的四維物象。
每個物體都有其自身的運動變化軌道。
由此看來，平常說的“時光倒流”這個說法是不對的，應是“回覆到某個狀態”才對。
宇宙可以很渺小，也可以很浩瀚。
當我們身處某一個地方的時候，我們看不到它的全貌，只能看到其中一隅。當我們跳出地球來看地球，地球就是一個星球，我們可以360度全景無死角觀察她的全貌。如果我們跳出太陽系來看太陽系，我們就可以看到太陽系的全貌，行星在圍繞太陽轉動，這是她們的運動軌道。以此類推，如果我們跳出我們的宇宙，我們將對我們的宇宙全貌有所認知。
正如詩人蘇軾所道，橫看成嶺側成峰，遠近高低各不同。不識廬山真面目，只緣身在此山中！ 跳出去，從各個角度看事物，才知道天外有天啊！
（ 原創文章）
東來子2018-10-28 12:21:33四維空間是獨立於三維空間之外的空間，就像人可以自由操作一場電影是快進，倒退，或者是暫停。
linanze2018-10-28 20:55:22我說我自己神經病吧！現在正常。我夢裡吧，還有另外一個空間，跟外星球地球還有聯絡的一個時空隧道。有太空，也有地獄。有高科技，也有人間煉獄。外天空發展科技，地獄榨取資源，一直在戰鬥。 夢魘而已。
紅河o老表2019-11-11 01:09:06先搞懂物理量再提問，你所處的空間就是多維的，只是時間、溫度、氣壓、亮度這些東西你沒弄明白。
愛創作的紜天2019-11-11 14:47:39四維空間，在我們廣義三維空間加入了時間定量，知道蠕蟲效應就知道，四維空間屬於片斷連線成的線，比如你這人我們只能看見現在，而四維空間從生到死都能看見，從這端可以看見你的出生，從那邊可以看到你的死亡。四維空間從這裡可以想象就如一條編輯好的程式碼，從開始到結束都已經定性。所以深一點想就如人為超級好的資料記錄了你的一生。然後把四維的想法放在三維上面延伸，我們從生到死，地球從生到死，星系從生到死，宇宙從生到死。我們只是其中的一個點，一個組成一段資料的面。也可以說我們的宇宙就是那串編輯好的資料。
鄧少宣2018-10-29 20:16:50我來告訴哦正確答案 你要是因為我的回答有了某些科學成果 可別忘了我是提出這個觀點的第一人。我們研究的四維都是空間維度 絕不是某些人大言不止的時間 時間是物質湧動的表像是一個向量 根本不是緯度 真正的四維是內外之分 你看到第一個回答的人內容那五張紅色線條圖片 就是那第五張 那根本不是三維投影那就是一個四維立體圖 裡面的那個正方形和外面的這個正方形是一樣大的 在四維空間裡這兩個正方形才是切面 那八條對角線就是第四緯 你是不是明白了什麼 後面的我就不說了 因為有些問題我也很矛盾 無法理解
引力波流淌在弦上012019-11-11 21:35:53我們所處的世界本身按照維度定義就是四維。包括三個空間維和一個時間維，多維空間的概念目前只是在數學方程推導過程中得出存在的可能性。高維空間的性質特徵和存在的真實性還沒有驗證的可能性。在推導過程中得出維度可以有十一個維度，10個空間維度加一個時間維度。另外，在物理研究中時間是個特殊維度，在許多數學和物理理論計算中其維度意義與空間維度的參考意義是相近或相同的。
星光燦爛的你2018-10-30 08:44:51漂亮的魚缸裡水靜止了，這是標準的三維空間。把魚放進去，貌似就能看到四維空間了！但有個錯誤，魚缸長寬高可以隨意看任一點，而魚不能倒著遊，也就是時間不可逆，這正是進入四維時空的難點！需要孫悟空的定身術
追思咖啡屋2018-11-22 16:54:05早在100多年前，1884年，一位叫做埃德溫·A·艾博特的英國人發表過一篇題為《扁平國：多維浪漫史》的小說。這個含有諷刺意味的故事講的是：在一個可謂“井底之蛙”的二維世界——扁平國，它的國民都是扁平的幾何形狀，沒有“上”或“下”的概念，只能在同一個平面上溜來溜去。
一天，這個扁平國裡來了一位三維空間的人。他告訴扁平國的人每天都在家幹什麼事，誰家吵架了，誰家晚上在數錢，誰家開了Party……。他一一告訴這些人。扁平國的人感到很奇怪，大惑不解。這個人就同他們講三維世界的事件，他們就更難理解了。
下面欲講清楚四維空間是怎麼一回事，是四維空間，而不是四維時空（三維空間加時間），這兩者是不同的。
設想下列情境：
1、 一條只能在一維空間一條線上來回行走的毛毛蟲。
2、 一隻在二維空間平面爬行的螞蟻。
3、 一隻在三維空間飛行飛躍的蚱蜢。
毛毛蟲在一條線上前進，當前方有障礙物時，只能後退；在平面上爬行的螞蟻能夠在毛毛蟲的前後左右出現，碰到障礙物，它能夠繞過去；而在三維空間飛躍的蚱蜢，既可在空中飛行，又可以在平面跳躍。
對於一維世界的毛毛蟲，對二維世界的螞蟻很不理解，它怎麼能一會兒在我的左邊，一會兒在我的右邊，而且還會消失在障礙物的後面。
然而對於螞蟻來說，對三維世界的蚱蜢也是不理解；怎麼有時候能看到它（蚱蜢停在平面上的時），有時又看不到它（蚱蜢飛行或跳躍時），而且不需繞行就可以躍過障礙物。
其實四維空間與我們所處的三維空間的關係可以用三維空間與二維空的關係來解釋的。當蚱蜢停留在平面上時，表示它正處於三維空與二維空間相交處，螞蟻能夠看到它，而當它飛躍時就離開了相交處，螞蟻就看不見它了。這就是為什麼螞蟻一會能看到蚱蜢，一會兒又看不到的原因。
同理，當四維空間的生物體處於與我們三維空間相交處時，我們也能看見他們，而當他們回到四維空間裡，我們就看不見了，當他們遇到三維空間的障礙物時可以直接穿越過去。這也許就是我們經常看到UFO忽隱忽現的原因吧。
儘管透過從二維世界看三維世界去理解三維世界看四維世界符合我們的思維模式，但網上的很多四維圖形怎麼看也不理解，因為我的大腦裡沒有四維空間圖形的概念。
我們有可能被四維空間的生物體帶進四維世界從而實現跨維度穿越，就如同螞蟻被蚱蜢抓起在三維空間裡穿越到依靠它自己的力量永遠不可能到達的地方一樣。