林杰生1

闵可夫斯基四维空间认为时间是其中一维，而传统的欧式四维空间则认为空间纯粹就是一个数学空间模型，无论是闵可夫斯基四维空间还是欧式四维空间，都是一个数学上复杂结构的模型，给大部分人的直接感觉就是头大！那么我们如何用简单的思维来理解这种复杂的模型呢？

从一维到五维，绝对是一个头大的结构，当然从这个图所示，我们已经认为欧式高维空间更适合我们对于高维的理解，我们认为时间不是一维，而是在所有维度中存在，并且只可向前而不可逆！那么我们如何将复杂的高维简单化理解呢？

这个是一个思维在三维上的投影立体图，最简单的方式就是把四维想象成无缝包裹三维的一个空间，那么无缝包裹我们三维空间需要额外多少个空间呢？答案是需要另外的7个！

这个四维的空间用三维的方式展开后的模型，那个被挡住看不见的空间就是我们所在的三维空间！您可以数一数除开那个看不见的空间外总共还有几个空间？应该是七个没错吧！

这是四维空间展开的动态图，但无论做的多么完美，我们都是无法体会从四维中观察三维的感觉，因为那只是一个投影，就像我们在一张纸上画出的立体图，总是有那么一部分是看不到的，需要我们自己去脑补出来！但如果手拿一个物体就可以上下左右前后无缝观察，这跟我们在三维中表达四维的情况是一致的！所以我们只能用动态立体图来辅助理解，当然还要你的大脑高速处理！那么更高维度呢？也一样，只不过那个投影图更为复杂，如果您想挑战一下的话也可以做个理解，但只要彻底理解三维在四维中的关系，那么更高维度就是如此继续！

星辰大海路上的种花家

看了几个回答都说第四维是时间，这不是四维空间的一般含义，而是闵可夫斯基四维空间，关于这个问题我会在另一篇回答中给大家说明。

在这里我给大家解释传统的欧式高维空间的含义，其实就是一个数学概念，请大家以后再理解这个问题时不要再把时间扯出来，更别再谈什么灵魂与精神之类不着边际的话，这些话让人看着真的很难受。

欧式空间即欧几里德空间，也就是我们默认的平直空间，以区别于非欧几里德几何所规定的弯曲空间。

首先，N维度空间就是过空间中任意一点可以做N条相互垂直的直线的空间。

1. 零维空间就是一个点，不能作出相互垂直的直线。
   
2. 一维空间是一条线，过其中一个点可以做出一条直线。
   
3. 二维空间是一个面，过其中任意一点可以做出两条相互垂直的直线。
   
4. 三维空间是立体，过空间中任意一点可以做出三条相互垂直的直线。
   

以四维空间为例，过任意一点可以做出四条相互垂直的直线。我们可以想象成两个三维立方体可以在这个空间中进行点点连接，造成每过一顶点都有四条直线相互垂直，如图中BA、BC、BF、BB1。

我们可以把一维到五维立方体都画出来，如下图所示。大家注意，在三维空间中没办法画出四维和五维立方体，因此高维立方体都是示意图。

其次，N维空间中的点需要N维向量描述，且两点间距离与坐标系的选取无关。

1. 一维空间中用一个坐标x可以表示一个点。在一维空间中两点的距离按下图方法计算。
   
   
2. 二维欧式空间中用坐标（x，y）可以表示出一个点。两点间距离的计算如下：
3. 三维欧式空间用坐标（x，y，z）可以表示一个点。两点之间的距离也是类似的。
4. 以此类推，在四维空间中，需要四个变量（x，y，z，m）才能表示一个点的坐标。两点之间的距离按照下面的方法计算。

按照这种方法，我们可以研究出N维欧式空间的两点间距离或者称为空间间隔。

空间距离s是个很重要的量，如果坐标系选取不同，每个点的坐标就不同，但是空间距离保持不变。如下图所示：

再次，N维空间沿某维度的投影是N-1维空间。

投影这个概念如果不好理解，我们可以理解为“切一刀”。

1. 如果我们在直线上切一刀，断面是一个点。
   
2. 如果我们在平面上切一刀，断面是一条线。
   
3. 如果我们在立方体上切一刀，断面是一个平面。
   
   
4. 同样，我们在四维空间随便切一刀，都会切出三维空间。
   

《三体》这部小说中谈到的降维打击，大体也是这个意思。如果我们把直线压缩，就会变为一个点，把平面沿着某个边压缩，就会变为一条线，把立方体沿着某条棱压缩，就会变为一个平面。人家都把我们压缩成平面人了，那我们不就死定了。

其他科幻小说也对高维空间有很多讨论，如：

通过应用维数类比，人们可以推断，四维空间中的人在我们三维的视角看来应该有类似的神奇能力。鲁迪·拉克在他的小说《空间世界》（Spaceland）中展示了这一点。小说的主人公就遇到了具有神奇能力的四维人。

综上所述，至少从数学上讲，第四维不是时间。一二三四五六七维度在数学上都没有什么区别。只是，我们使用三维欧式几何就很好的解释了我们现有的空间，所以人们才感觉四维和四维以上的空间如此难以理解。我们必须明白，数学只是我们理解世界的工具，它本身并不需要为我们理解世界负责。

关于四维时空，即时间轴做第四个维度的问题，请大家移步下面的回答。这个问题解释起来比较麻烦，需要一定知识基础。

李永乐老师

四维空间是怎么样的没人知道，人类也永远无法观察到四维空间。在三维空间内，我们所观察到的一切都是三维的，一张纸再薄也有厚度，微粒再小也是以三维的形态存在的。而且用我们三维空间的知识来推断四维空间也是不合理的。但如果一定要给四维空间下一个定义描绘它的样貌，那么首先我们就必须知道两点。

低维度空间是高维度空间的投影

三维空间在二维空间上的投影我们可以比喻成一个三维物体的影子，只有长和宽的平面，这种投影是一种信息的表达方式，不能影响和改变什么。并且在二维空间内的物体会在三维空间内无限重复，三维空间包含了无数的二维空间。同理类推，四维空间在三维空间内的投影就是我们现在的世界，那么四维空间就是无数个三维空间的重复。荷兰的艺术家就曾经用雕塑来描绘四维空间，四维空间就是下图中物体的一连串的运动轨迹，这个轨迹就包含了一个物体的一生，它的投影就是我们现在的三维空间。

四维空间的时间

人类是生活在四维世界的三维空间中，我们所处的世界中存在时间的概念，但是我们无法看见时间，到了四维空间内，时间可能就像实物一样是能看得见摸得着的物体。并且身处四维空间内的我们可以看见一个物体的一切，那么就可以看见一个物体的过去和将来。在电影《星际穿越》中，男主角跌入了那个空间是五维空间，时间就像琴弦一样，任我们拨动，任我们来控制，可以支配时间轴改变低维度世界的发展。当然这只是三维生物对高维度的理解，实际上是怎么样的，没人知道。

科学薛定谔的猫

由于我们没有在四维空间中生活过，所以我们根本就没见过四维空间究竟是怎样的。我们只能基于低维空间的规律，来对四维空间作出合理的推测。

我们在三维空间中生存，可以感知到三个维度。相比之下，二维空间少了一个空间维度，成了一个平面。在二维平面上画一个闭合的图形，就可以把二维空间分隔开来。如果二维空间中有生活着二维人，那么，处在图形内的二维人无法看到图形外，反过来，处在图形外的二维人无法看到图形内。

但如果从二维空间之外的另一个维度来看，二维空间是可以被透视的，闭合图形无法起到阻挡作用，三维空间中的生物可以从另外一个维度看到二维空间中的一切。同样地，四维空间比三维空间多了一个空间维度，从这个维度可以透视三维空间。四维空间中的生物（如果存在的话）能够从另一个空间维度看到三维空间的所有外表（比如立方体的六个面），并且也能看到三维空间的内部。至于第四个空间维度是朝着哪个方向延伸，生活在三维空间中的我们目前还无法理解。

火星一号

上海科技报科普问答主持人：主任记者吴苡婷

四维空间是人们想象出来的空间模式。

我们目前生活在三维空间中，是一个立体的空间。二维空间就是一个平面，看过著名科幻小说《三体》的会知道，最后太阳系的结局是二维塌陷，最后变成了一图画，没错，那就是一个二维空间的平面，人类最后结局是被印在了一幅画上，全部灭亡。一维空间就是一根直线，只有长度的尺寸，在一维空间里面，我们看到的生物都是以点的形态出现的。

现在一些科学家猜想的所谓的四维空间，就是除了长宽高外，还有一条长长的时间轴，这是一个很奇异的空间，比如当你看到一个人，你可以各个时间点上，看到从他出生看到他的死亡在各个地方发生的各种事情，有点未卜先知的感觉。很多有过濒死体验的人醒过来说，他们在感觉快死的一瞬间，快速看到了自己一生中的很多镜头，就有点像四维空间中的某些感觉。我们在电影《星际穿越》中就看到了这样的镜头，飞行员库珀进入黑洞，进入了一个四维空间，在那个重重叠叠的世界中，他可以很清楚地在一个房间内看到女儿从小到大的各种时间点的状况，那是一个很奇幻的经历，也令人毛骨悚然，有时候我会猜测，那些无法解释的灵异事件是不是就是从四维空间中传出的信号。

而四维并不是维度的终点，根据目前比较流行的超弦理论，整个空间可以划分为十个维度，甚至十一、十二个维度，这些维度都是设想出来的，很难用很通俗的话语解释出来。

科坛春秋精选

四维空间只是我们推测的一个空间，其实际是否存在还需要画一个问号。不过最新的超弦理论却指出我们的空间整整有十个维度（这里不讨论时间维度），所以或许四维空间确实存在着。那么，四维空间长的如何呢？

由于我们三维生物只能够感受到三维的存在，故而即便是我们身处4维空间，我们也看不到四维空间的全貌，我们眼睛所看到还是三维。所以我们天生就不可能看得到四维空间长什么样子，就像二维生物永远无法看清三维空间的全貌一样。

不过我们虽然看不到四维空间，但是我们拥有智慧的大脑，我们可以想象四维存在是什么样子。四维空间由于多一个纬度，所以过一个点可以有四条相互垂直的直线，就像一个四维的长方体，除了长宽高，还会有另外一个边和这三个边垂直。如果把这个四维长方体放在我们空间，我们只能够看见它的三个纬度，还有一个纬度我们是看不见的。但是通过这个纬度却可以让这个长方体突然消失或者出现。而且通过这个纬度还可以直接链接到长方体的内部，甚至可以直接神不知鬼不觉地把这个长方体内部挖空!

说白了，三维的界面是二维，那么四维的界面就是我们三维了。我们只不过生活在四维空间的一个面上而已。

PhD肖

比如当我们至身于一个四维的房间之中时，假设我们可以在四维空间中自由移动。那么我们如果往第四个维度方向移动的话，就会发现，我们每走一步，这个房间就会产生一些变化。

很多时候我们会发现自己至身于一个完全封闭的空间，没有门也没有窗。而走到门口时这个封闭的空间便会突然间缩小。走到门外后这个封闭的空间才会打开，能够看到遥远的天空。

而如果是在原地进行视角切换的话，随着我们的转动，这个房间的结构也会跟着改变，有时空间是封闭的，然后慢慢的又会看到一个通道，时而看到一个角落里的东西一点点变大最后又慢慢消失，时而这房子的结构也会出现很大变化。

除了房子，我们也可以想象一个四维物体穿过三维空间的样子。刚开始也许只是一个小点，然后慢慢变大，其形态结构也会跟着变化，到后来又会变小到消失不见。感兴趣的可以自己试一下不同的四维物体穿越三维空间都是什么样的。。。

洪一下

一维是点，二维是线，三维是面，四维是空间，五维是时间里的空间，六维是只存在意识中的空间。七维空间就是你想象不出来的那个空间，比如，宇宙大爆炸前的空间是什么样的？再比如，宇宙之外的空间是什么样的？八维空间就是人或人的意识消失之后，任何意义都没有的那个＂存在＂。

泰山道人2

很多人都有自己理解，但是包括砖家，每次解释的时候总是很生硬，越是理解的深的，解释起来越是让人云遮雾罩，这里我就用最简单的话，来让你理解这个四维空间，也是一家之言，也是关于我看到的所有空间知识点透析！四维是不能独立解释的，它必须从一个点开始介绍。否则根本解释不清。点、线、面、立体（三维）、四维、五维……

点，就是一颗葡萄，纸上的一点。光点、斑点、沸点、黑点、观点……。它指的是我们“看”到的想到的小的到了一定的程度的东西或是指向性的一个标准。实际如何只是相对而言，比如你看到远处的那个黑点没？那是一座房子。点只有大小。

线，一个点按照轨迹划出，叫线。毛线、路线、光线、眼线、弧线、直线……。它指的是我们“看”到的想到的点的排列或是运动形成实物或非实物东西或是轨迹。实际如何只是相对而言，例如，你看到远处的那条黑线没，那是一条公路。线是X轴，它有的是长短。

面，一条线按照轨迹划出，叫面。纸面、桌面、镜面、路面、黑面、平面、曲面、斜面……。它指的是我们“看”到的想到的线的排列或是运动形成实物或非实物东西或是轨迹。实际如何只是相对而言，例如，你看到远处的那个红点没？那是一面红色的墙，面积大概有20平米。它是X轴加上Y轴，它有的是大小、面积、长宽。

三维立体，一个面按照轨迹划出，叫三维立体。纸盒、球、杯子、房子、手机、床……。它指的是我们“看”到的想到的面的运动形成的实物或非实物东西或是轨迹。实际如何只是相对而言，例如，你看到远处的那个白点没有？那是一座白色的屋子，或是是一台白色的跑车，屋子体积大概有50立方米。它是X、Y、Z三轴，长宽高，它有的是大小，三个维度的空间。

四维空间，与上面的都不同，重要的是后面两个字。不论是点、线、面、立体空间运动形成轨迹叫四维空间。它没有实物的比较，例如，刚才有辆车开过去了，昨天看的那部好看的电影。它没有大小、长宽高，没有立体空间。它只有一个轴，时间轴。它将其余的几点都包含在内，它的四个维度因有时间维度，导致它是没有实在的轨迹。我们存在的生活就是四维空间，它有个特点就是存在。

五维空间，包含上面的四个维度，它多出的一个维度叫未来，它是不存在的，也是存在的，这也是它的唯一特点。你的理想，你的计划，你预估的将来，它们都叫五维空间，它是我们思想搭建起来的。它有可能发生，也有可能不会发生，所以介乎于纯在与不存在之间，既有迹可寻又无迹可寻。

六维空间……这个概念无法解释，我当前的理解就是，条件反射，也就是大家说的直觉，危机感，第六识等等，非常玄妙。比如，我奶奶快过世时，我去到父亲那告诉他准备后事，父亲过世时，我不敢进屋，怕看到他在我面前消逝，沉默的在院子里抽烟，因为直觉告诉我，下面即将发生的事。每个生命体在快要离开的时候就是我们第六识，直觉打开的是最强的时候，所以有些就会挣扎，挣那一线生机，或是平静的接受。土狗中华田园犬老死的时候会偷偷的离开自己的主人，人在离去的时候就会有回光返照，这个回光返照的时候就是因为打开了第六识，它带给你无比强大的能量，让你忽然在那一科充满能量与生机。平时弱弱的，一下子就来了精神。这也是我们为什么解释不清的原因，可以想象的到这种力量的强大。将这种能力开发的越躲的人越厉害，一个狙击手感觉到危机的时候，及时的躲避，基本都是条件反射，那一刻六维空间的能量打开，你会爆发出超出常人难以理解的个人能力，但这种能力，能量超出你身体承受范围的时候，你就会死去，我们看到的新闻，一个母亲为了救自己楼上掉下来的孩子，六七十米几秒就跑了过去，简直不能相信比运动员跑的都快，接住了孩子。一个车压住了自己的孩子，一个人将车搬了起来，又不是举重运动员，那来的那种力量？这种力量非正常人力所能及。也是我们生命时间短，要是有几千岁，你大可以想的到，如果练习了几百年的举重，不断的超越身体的极限，说实话举起一头大象都不是不可能的事。身体的承受能力决定了我们发展的地步，这也是我们为何靠大脑发明出那么多超出前人常理的东西。

人的终极探秘分为两个部分，一个是人体本身，一个是我们的思想意识。

对世界的探秘，包括各种科学、探索宇宙等等，也是探寻宇宙体本身。来找寻属于人类突破本体的方法，思想只要存在，身体真的重要吗？从古至今寻求的永生不过如此，只要思想存在的时间够长总有一天会找寻到宇宙的本源。我们为了生态平衡，不断猎杀危害环境的动物，但是我们人何愁不是被宇宙玩弄，为何出现冰河世纪，为何有火山海啸，为何有战争，为何要防止核扩散？人与被猎杀的澳大利亚的野兔有何区别？

算了不说了，想的越多越觉得自己的存在是个笑话。我们一代代相传，知识的延续为的就是探索。这也是中华文明延续至今的一个很大原因。只要代代相传，文明不断绝，终有一天我们人会明白世界的本源，这种代代相传何尝不是人与自然的抗争，知识的不断绝这种何尝不是一种永生？这也是为什么中国人追求名流千古的原因。只有思想和知识才会永生，并被人们铭记。

七维空间，这个需要后人们探索了。

槊龙问心

以下是人类关于四维空间的猜想，但是具体四维空间是什么样子？到底存不存在四维空间并没有定论。

我们都是生活在三维空间的，对于三维物体的长宽高等属性很熟悉没有什么异议，但是如果想在x/y/z三轴再加入一个正交的轴这就是我们想不通的地方了。但是我们可以根据一维、二维、三维空间的演变规律来推导一下四维空间是什么样子的。

一维空间只有长度，没有高度和宽度，假如存在一维生物那它就是一根线段，两个端点；

二维空间既有长度又有宽度，这个这根线段就可以像另一个方向运动形成了正方形，四个端点；

三维空间就是长宽高，二维的正方形往另一个方向运动，形成了正方体，八个顶点点；

接下来就是四维空间了，那我们推导它应该有16个顶点，最终推导的就是超正方体的样子。

但是真正的四维空间是什么样子，是否存在四维空间现在的我们是不知道的。

这里是科学黑洞，欢迎你们的关注与点评，拍砖也是可以的。

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