聚朋友之縱橫中外

為什麼想象不出來？那是因為在我們的印象中，世界就是三維的，我們沒有見過四維世界，因為人是三維生物，對於更高維空間無法感知，就像二維生物螞蟻同樣也無法理解三維世界。

高維空間作為幾何對象是很難理解的，作為代數對象卻相對容易理解。根據我們日常對一維、二維、三維空間的印象。一個空間有多少維，就是在這個空間中能做出幾條互相垂直的直線，或者說有幾個相互垂直的方向。以此類推，四維空間就是在左右、上下、前後之外，還有一個與它們垂直的方向的空間，這個定義一目瞭然，但是人腦卻很難想象出來。

這個世界只有三個維度，在19世紀的時候人們就已經認識到世界上有更高的緯度，但是那個時候人們認為是靈魂的維度，而在愛因斯坦和他的老師閔可夫斯基之後，四維物理學才正式誕生。但是這裡的第四維度是時間，而且時間在數學表達上和空間維度不一樣，它們相差一個負號。而真正有意義的空間高維度理論卻來自於弦論，弦論以及其後續的M理論允許空間十個維度，時間一個維度的世界，我們人類無法想象出這樣的空間高維度，因為我們只生活在三維展開的世界上，更高維度蜷縮在極小的尺度。想象一根細線，你從遠方看的時候覺得是一維的，但是對於一隻在那上面的螞蟻來說，便是二維尺度的。

僅僅是靠人眼是很難想象四維空間的，我們可以藉助數學中的代數來加深理解，四維空間就是在三維空間的基礎上多加了一個時間。相當於在立體幾何的座標基礎上，加上了與長寬高都垂直的一個方向的空間，我們把四維空間表示為（x,y,z,t）而人類卻可以表示為（x,y,z,0）。我們這個世界雖然存在時間的概念，但相當於四維空間中的t值變成了0，我們這個世界是四維空間的一個“投影”，而四維空間中的時間與長寬高相互獨立，與我們的世界沒有交集，無論怎麼樣我們都不可能與四維空間在同一個時間裡，自然無法想象。

嚴格的來說，我們生存的宇宙空間微觀上是不連續的，按照廣義相對論的觀點，時間和空間應該是“交纏”在一起的，共同構成一個有複雜整體的四維洛倫茲流體形。我們局部看到的時間和空間可以分開，空間好像是“線性空間”，不過是因為我們的視野太小而已。

鏡像宇宙

大家有沒想過，我們所處的宇宙，其實是一個多維宇宙。

但可惜的是人類僅僅只是三維生物。

所以在我們的認知中，世界是以三維的形式呈現的 —— 一個只能用長、寬、高來測量實體的世界。

三維世界中，一個空間只存在三條相互垂直的線 x,y,z

而在四維空間中，卻存在著四條可以相互垂直的線 x,y,z,t

而在四維，甚至更高維度生物眼中，除了長、寬、高之外，時間也有可能是具象的。

就跟《 星際穿越 》中所描述的一樣，時間對於它們來說可能就是一座山，可以爬上爬下。

在物理的四維時空中，時間是除長、寬、高以外的第四個維度。

而在數學的四維空間中，第四個維度是未知的，可能是時間，也可能不是。

不管是哪個維度的實體，其實都有可能被我們所觀察到，那當我們（ 三維生物 ）看到四維的物體時，眼前會是怎樣的畫面呢？

首先，我們先來理解一下維度。

一個點，因為沒有方向，沒有大小，所以它是零維的。

在四維空間向量中，第四個維度（ 有可能任何無法我們目前無法測量的東西，你要說是一種意識也不是不可以 ）是未知的，所以四維物體哪怕一個面一個面被展示在我們眼前，仍然很抽象。

四維超立方體球形投影后的模樣：

不過，要是我們把第四個維度假設為我們熟悉的時間，也就是物理四維時空，就比較好觀察了。

如果說，我們把一個人的靜止狀態，看做是是三維世界裡的一個物體。

那加上時間這第四個向量，它就變為了四維生物，把它被逐步呈現，我們看到的四維萌妹就會是這個樣子。

當然，當我們想要以上帝視角去看，甚至去想象這個不停變換的四維萌妹，在靜止狀態的全貌是什麼樣子時。。。

你能想象一個個體在 3 歲時，同時也是 70 歲嗎？它能長什麼鬼樣兒？

emmmm，是不是大腦一片空白？

我是誰，我在哪兒，我在幹什麼，忽然一下子就哲 ♂ 學了呢

在偌大的宇宙裡，人類是如此的渺小，很多現象我們沒有辦法解釋，甚至沒有辦法想象。

也許整個銀河系，也不過是外星人手裡的一顆棋子罷了。。。

但這並不表示未知不存在，別忘了我們還有科學、科技，通過它們我們正在離未知越來越近。

差評

首席投資官評論員門寧：

人類是可以想象出四維空間的，已經有很多科普文章來介紹多維度的空間，但是大部分人仍然不理解四維空間。

我看到很多人的答案裡仍然把時間作為一個空間維度，這點我是不認可的，時間與空間完全是兩個概念，並不能混為一談。大家願意相信時間是第四個維度，只是因為時間是我們可以觀察體會並計量的。因此在考慮空間維度時，第一個想要加上的就是時間。

但為什麼我不認可，需要看接下來的分析。

我們衡量空間的尺度，有距離、面積、體積，這幾個詞剛好是用來形容一二三維空間。

一維

一維空間只是一條線，線上只可以向前和向後，這條線可以是直的，也可以是彎的，甚至可以是螺旋的，但是無論什麼形狀，處在這個空間上的物體只能向前或者向後移動。

比如從A點到B點，只能沿著這條虛線走完（想想一下蚊香燃燒），不可能繞過中間的線到達B點。

二維

二維空間是一個平面，是在一維空間基礎上增加了一個維度，仍然是從A點運動到B點，物體運動不必侷限在原來的那條線上，而是可以通過其他路徑（如CDEF）到達。

我們回到一維空間看這個問題，假如有人站在AB點中間，A點有一隻小狗，小狗沿著二維空間的C線到達了B點，這個人會嚇傻了，因為他看到的會是小狗從A點消失了，然後到達了B點，實現了空間上的穿越。

判斷一個空間是否維度更高，就是看這個空間能否較低維空間實現穿越。

三維

理解了一維空間到二維空間的變化，就可以理解二維空間到三維空間的變化。三維空間無非就是在平面上加了一個高的概念，在二維空間物體只能貼著平面運動，到了三維空間就可以跳了。

三維空間是我們生活的空間，大家不用想象就能理解。

四維

四維空間相對於三維空間，又多了一個維度，但這個維度不可能是時間、溫度、密度等等我們日常生活中使用的尺度，因為我們通過這些都不能實現在三維空間的穿越。

想象一個，一個人可能沿著時間從你背後消失，到達你面前嗎？這是不可能的。

四維空間是在三維空間的基礎上，又開闢了一條路徑，可以繞過我們熟悉的三維空間，實現在三維空間的不連續移動。

我幫大家描繪一種場景來理解這個問題：平時大家上班，可以選擇步行、公交、開車等方式。突然有一天打開門的時候，發現門外是一個完全沒有見過的地方，你出後們走了幾步到達另一個門，一打開門發現是單位。你並沒有在原來的世界中移動，而是通過一個新的空間，實現了在三維世界中家到單位的轉移。

你生活的三維世界，加上那個完全沒見過的地方，就是四維空間。

首席投資官

我們所生活的空間是三維的，所以我們無法想象出包括四維在內的更高維度空間究竟是怎樣的。但我們可以通過低維空間的類比，來推測四維空間的結構。

零維空間是一個沒有大小和維度的點，它代表著空無。但為了說明方便，我們通常會畫出一個有大小的點。

通過無數的點連成一條直線，這就是一維空間。在只有一個維度的一維空間中，只有長度的概念。

如果把無數的一維空間在一個平面中聚集起來，這就得到了二維空間。在擁有兩個維度的二維空間中，將會有長度和寬度的概念。

如果把無數的二維空間在一個立體中聚集起來，這就得到了三維空間。由於三維空間包含三個維度，所以就有了長度、寬度和高度的概念，這就是我們對這個世界的認知。

同樣地，如果把無數的三維空間在一個超立方體中聚集起來，這就是四維空間。但我們生活在三維空間中，無法知道四維空間比三維空間多出了怎樣的維度。

事實上，生活在三維空間中的我們只會看到三維物體的一系列二維截面，然後大腦再想象出三維的物體。也就是說，我們無法直接看到三維的圖像，至於四維圖像就更不可能了。

可以想象，如果我們是四維生物，我們可以從另一個維度直接看到三維生物所認為的“裡面”，這意味著高維生命可以透視低維生命。這就好比“二維紙片人”無法看到裡面，但生活在三維空間中的我們會從另外一個維度看到二維的“裡面”。

火星一號

超級王登科

首先，維度是用於描述空間的，而對於我們生活的物質空間，人類是沒有完全認知的。我們人眼能夠看見的世界是通過光進入人眼的作用才能夠看見的，也就是如果存在這樣的物質空間，光無法進入或者進去後就消失了，那我們人的眼睛就看不見，所以受限於所見，我們的想象空間就是人類能夠見到的三維空間。

後來，愛因斯坦發現了時間和光之間的關係，提出了《相對論》，首次將人類能夠感受到卻看不見的時間這一變量與光聯繫在一起，也就是將時空結合在一起，建立了統一的理論體系，所以目前我們常說的第四維就是時間。

據題主所問的問題，無論是四維空間，還是第五維空間，第六維...這裡的“空間”概念都不應該是狹隘的類似於三維空間的空間，它應該是一個發展中的概念，未來將會包含更多因素，比如時間等。

再來看看“想象力”這個詞，人類的大腦意識絕對和宇宙一樣充滿奧妙，現在對“想象力”的定義是人在已有形象的基礎上，在頭腦中創造出新形象的能力。比如當你說起汽車，我馬上就想像出各種各樣的汽車形象來就是這個道理。

因此，想象一般是在掌握一定的知識面的基礎上完成的，這種能力可以幫助你在你頭腦中創造一個念頭或思想畫面。

所以限於認知，對於後面的第4維，第5維等概念，筆者也一樣無法想象出。

鎂客網

首先,現在普遍的認知是：

一維是點，二維是面，三維是立體空間，四維是立體空間+時間，即變化的空間，五維是變化的空間+人腦的意念；

舉個例子：

把螞蟻看作二維生物，它們在一張紙上爬行。有人把其中一隻螞蟻從紙上捏起來，對其他螞蟻來說這隻螞蟻突然消失了，其實它是進入了三維空間了，螞蟻們是無論如何想象不出的。包括百慕大在內的飛機艦船突然消失，就好像被高緯度生物捏起來進入了四維空間，人類窮盡想象也無法理解。

其次，看看網友們對此事的看法：

1 三維以上的多維空間只存在於數學模型中，現實世界是不存在的。

2 我可以很確定，你們只是為了證明比愛因斯坦聰明，才編造出來的多維空間。而且最為荒謬的是我們根本看不到，也根本感受不到只有高維度生物才能感受的到，這讓我想起了迷信時代對神在哪的質疑。根本就像是再說，我說有多維就有多維你能怎麼地，反正也看不到，就好像你不知道死後怎樣所以才有了鬼魂一樣；

3 四維是三維加空間，五維是四維加時間，六維是五維意識三維是立體空間，長寬高。四維是三維加時間，也就是隨時間變化的立體空間。更高維度就是推測了吧。

結束語：什麼三維，四維我都不懂，我只懂三圍！

遊戲大咖王

這是因為低維生物，眼裡看不到高維生物，高維生物也無法理解低緯生物，要想理解，就需要先知道維空間理論，什麼是維?

維空間是90年代的超弦理論的一種，宇宙是十一維構成的，而我們所處於三維。根據理論，零維就是一個點，沒有長寬高。一維是一條線，沒有寬，沒有面積，體積。

二維就像電視上的畫面一樣，就是一個平面，只存在上下，左右不存在前後，只有面積沒有體積。

三維則又多了體積，有了前後，而我們所處的就是三維。

四維則又多了空間。

上面的圖片是根據理論，推測出來的四維，你可以試一下看看能不能找到最高點，這對於我們來說似乎是不能理解的，因為無論哪個角都是最高角，哪個也都是最低角。對於四維生物，我們更是想象不出來。

有人可能會問，為什麼我們能想象出二維，卻想不出四維空間是什麼樣?原因其實很簡單，因為我們的眼睛就像是攝像機一樣，而我們眼睛看到的畫面是二維，只不過我們的大腦，把眼睛看到的二維畫面以三維影響呈現在腦子裡。因為我們眼睛看到的就是二維畫面，所以我們能夠想象出二維。如果有興趣，你可以嘗試一下，把你眼前的事物想象成畫面，這樣你看到的就像是二維一樣，不過這僅僅是我的推測。

而我們想象不出四維的原因，和我們想象不出一維的原因一樣，因為我們無法以直接或間接的方式，看到或接觸到。

奇異秘聞

為什麼人類想象不出四維的空間？

人類對於維度總是百般好奇，總覺得我們周圍有更高的維度...比如總覺得有平行世界、或者另一個維度生活著外星人、或者認為有超級文明在更高的維度觀察我們....因為未知與疑慮，所以我們總有一種迫害妄想症！當然也不能說人類想象不出四維空間，因為我們無法從更高的維度觀測我們這個三維世界，因此要完整的想象出四維空間的結構是很難的。

這是從0維到四維的三維投影，從左側0維到3維理解起來應該沒有問題，因為自身的維度和比我們低的維度都能夠觀測到，比如下圖的魔比斯環:

不用回頭就能走遍正反兩面，如果對於二維生物（如果有的話）肯定是難以理解的，因為這是它們本身的侷限，而我們三維空間中則能完整看到他們在魔比斯環上繞的圈圈！

比如上圖的克萊因瓶，如果有人在我們的三維空間中製造出這樣一個獨立空間的話，相信各位肯定覺得是活見鬼了，其實這和魔比斯環是一樣的，我們能看到他們的“鬼”，但卻見不到我們空間的結構已經改變了！

這是一個四維在三維中展開的GIF圖，當然這只是我們對於四維空間的認識，即使用GIF表現也只是四維在三維空間中的投影而已，僅僅輔助理解，但四維空間到底是個什麼樣的空間，我們在三維中能想象出它們是包裹在我們三維空間外部的一個空間，而這個包裹是無孔不入的，也就是說包括我們的身體和內部構造和我們所有的建築與裝置，只能四維空間的觀察者想看到就能看到，無論你用什麼阻隔，對於更高維度的觀察者來說就是透明的，而且來去無阻！

當然這僅僅是我們的理解而已，是否正確無法證明，或者有待於未來對於空間理解透徹之後的驗證，也許線索就藏在遙遠宇宙空間的暗物質和暗能量中！

星辰大海路上的種花家

非常簡單，因為根本就沒有“四維”空間。我研究了一下，發現所謂四維、五維乃至更多數的維度空間，完全根據一維二維空間推導出的，進一步研究發現，這種推導也是錯的，因為它也是建立在錯誤的所謂“一維、二維”認識上的，推論者這樣論證：一隻螞蟻爬過一條線就是一維，因為看到的就是一條線，沒有寬度：螞蟻爬過一個圈就有了面有了長度和寬度，沒有高度，故為二維。一旦有了高度就成為三維，因為人只能活動在三維中。由此推定一定有四維、五維等等。我認為這是極其荒謬的，因為一開始這種推導就錯了，螞蟻爬過一條線，並不是單純的一個概念上的線，螞蟻再小也是一個立體的空間，應當是一個圓柱體的較長的空間，人類爬在地上走一條線與螞蟻爬一條線有什麼區別呢？螞蟻爬一個面，實際是一個長方體或圓柱體的空間。一條線，一個面只能是數學中的幾何概念。拿這種概念推導出所謂四維五維空間不是荒謬十足嗎？

關鍵字: 宇宙 二維 三維