如果我們進去四維空間會發生什麼?

學物理的金小哲


說實話這個問題很難回答,因為目前是否存在真正的四維空間都難以定論。

什麼是四維空間?

所謂四維中的維指的是維度,如果簡單的來講就是通過一點能否做出四條相互垂直的直線。


空間在這裡就很好明白了,但是注意一定要把四維時空和四維空間區分開來。通常我們是如何表述四維空間呢?在數學中我們通常用投影的方式將四維空間表述出來。

在前面的回答中我曾說過,數學中研究高維是很有意義的,它不必對物理負責,可以隨便突破維度,但是物理必須則不可以,所以關於四維空間的存在與否還是個問題。


進去四維空間會發生什麼?

假設就算有四維空間,病並且通過一切方法進入了。但是如果一個人在四維空間生活,理論上他能觀察到的東西我們想象不出來,因為想象是用腦子中原有因素搭建新事物的過程。

或者我們可以用類比,四維空間看三維空間,應該能同時看到你的前後左右,裡裡外外,通通透透。

意味什麼呢?有可能在四維空間中即使是封閉得最嚴密的保險櫃,你依然可以從一個“側面”看見裡面的全部內容。 甚至能看到螺絲釘。或者你擁有了玄幻小說中的“內視”能力,可以清楚的看到自己的肌肉、骨骼,以及血管裡面流動著的血液,就好像你自己被解剖了一樣。


總之,這一切都是猜測,根本不具有說服力。但是開開腦洞也不是不可以,你是怎麼想的呢?


科學認識論


高維空間是否存在一直持有爭議,但是超弦理論卻指出如果想要解決相對論和量子力學的基本矛盾,完成四大基本力的統一,至少需要有10個維的空間才行。而且相對論的時空彎曲,似乎也隱隱指出高維存在的可能性。如果高維不存在,我們的三維空間不可能會同時彎曲。



如果按照超弦理論下的高維空間描述,人類永遠也進入不了四維時空。超弦理論認為組成我們身體的最基本粒子都是由一段段能量弦組成,我們可見的物質是由兩個端點的開弦組成,而引力子則是由圓圈圈形狀的閉弦組成。其中閉弦可以穿梭於不同的維度,進入到高維。而開弦的端點被固定於我們空間無法離開,所以說我們想要進入高維,根本不可能。除非組成我們的基本粒子都轉化成閉弦,不過這顯然不可能。



所以,我們身體的基本組成決定了我們無法進入四維空間。但是,意識和靈魂一直都是神秘的存在,因為不能夠被檢測到,所以被認為是不存在。假如組成意識或靈魂的物質是類似於引力的閉弦組成,則我們檢測不到也很正常。這樣的話,我們的肉體雖然不能夠進入四維,但是我們的意識或者靈魂就可以了。



當然了,四維空間本來就是幻想存在的東西,所以以上的猜測也都是有點科幻色彩。


科學探秘頻道


我覺得人一直在4維空間 ,只是人只能感知3維,看不到其它維度,所以錯誤的以為自己在3維空間,其實3維,4維的空間是可以重疊,公用的。 就好像用肉眼看一滴水,什麼也沒有,晶瑩剔透,但是用顯微鏡看,裡面有成千上萬的生命,熱鬧非凡。那麼水裡的這些生命,是活在這滴水裡,還是活在我們我們這個世界呢?



極樂世界佛光淨土


身處三維空間的我們,其實是不可能想象或者畫出四維空間的。

就像題主說的,一維是一條線,二維是一個面,三維就是一個立方體,還有零維的點。

但關於四維空間,儘管我們可以用一定的數學語言描述,但真正的四維空間什麼樣,我們是沒法用其他語言描述的,甚至不可想象。

注意,這裡值得說明的是,四維空間是純粹上的四個空間維度,這和愛因斯坦描述的四維時空(三個空間維度和一個時間維度)有本質上的差別的。


上圖呈現的四維空間,其實只是四維空間的“超立方體”在三維空間的投影,從這個投影我們能瞭解到一些關於四維空間的信息,但就像我上面說的一樣,真正的四維空間對於身處三維的我們永遠無法畫出。

來自四維空間神奇的東西。


克萊因瓶是一種無定向性的拓撲平面,它沒有“內部”和“外部”之分。在三維空間裡,它呈現出來的就是瓶頸和瓶身相交,但在四維空間裡的,瓶頸和瓶身卻不是相交的。

相似的性質在莫比烏斯帶上也略見一二。

我們進入四維空間會發生什麼?

理論上,我們就處在四維空間裡,就像螞蟻也處在三維空間一樣,但它感知的世界只是二維空間,同樣我們感知的世界的卻只是三維的。

真正能感知四維空間的生物,它能自由穿梭於三維空間,就像我們人一樣不是活在一張紙裡。

我們認為的三維世界裡的沒有一點縫隙的銅牆鐵壁,對於這些感知四維空間存在的生物而言,這銅牆鐵壁,到處是通往外面的世界。三維意義上的監獄失去了存在的意義,而人類對此確實束手無策。


我們人類如果真的能進入並感知這樣的空間,對於三維世界的生物而言,它們看到的人類,可以說和神仙無疑了。


科學新視野


四維空間是不是存在,以怎樣的方式存在,我們該如何適應它,這樣的問題會層出不窮地擺在面前。我們發現了日心說,隨後研究出遺傳基因的雙螺旋結構,這些學說有助於理解第四維空間的基本模式——秩序。時間如人類的意識,不可見卻真實存在於我們的知識和實踐裡。那麼,四維空間也將是真實客觀存在的,或許可以用個新的概念來定義它——位體。位體的概念並不是新鮮事,之前一直就為人們所熟悉應用,並得到總結性的詞彙,例如三位一體,五位一體等。

設想一下,當我們進入四維空間,就像進入一個大劇院,鱗次櫛比,萬事萬物毫不混亂,該是怎樣壯觀的體驗?

希望能見到這樣的高度秩序的新世界。以上是我的感受。若有朋友發表其他的看法,歡迎在評論區留言。


中國知識考古or兆昌


如果我們進去四維空間會發生什麼?

對於三維空間和低於我們三維空間的維度都很容易理解,因為我們可以看到它們,並且可以用圖像表達出來,但對於高於我們的四維或者更高維卻很難理解,畢竟我們沒見過,即使在圖紙上表示出來也僅僅是四維在三維空間裡的一個投影而已。

從1-4維空間的三維投影表達方式,前面三個應該無需解釋,但到了第四維就不好理解了。

從這個動圖裡可以看到,四維超體展開後除開中間的三維立方體之外還有另外7個包裹在外部的立方體,從這個上面似乎可以這樣來理解,我們的三維空間是被四維空間全方位包圍的,與一般意義上的包圍不一樣,這個無孔不入的包圍,從空間到每一個原子,四維空間的智能生物體可以看一個解剖立體圖一樣將我們看穿,只要他們想要看到!


但我們似乎很難理解這種方式,就像二維生物在莫比斯環上沒有回頭卻走遍了所有平面一樣,三維空間裡的克萊因瓶也一樣,我們能理解是因為我們能看到和理解這樣的表達方式!但我們能理解四維空間的表現方式嗎?

如果理解了四維空間,那麼我們進入四維空間後的最偉大發現就如中國歷史上傳說中“開天眼”一樣,可以從佛祖或者上帝的角度觀察這個世界,而不會被任何三維空間內的人員發現,並且四維空間應該是可以兼容三維生命的,因此即使進入了也不會有什麼危險,但如果缺乏對維度的瞭解的話,也許您會發瘋,因為看到的可能是毀三觀的發現!


星辰大海路上的種花家


要想弄清楚這個問題,首先要知道維和空間的含義。維指的是方向,空間的含義比較抽象,按照漢語詞典的解釋是空間是物質存在的一種客觀形式,由長、寬、高、大小等表現出來。所以至此我們很好理解,一維空間就是指只有一個方向的空間,就如一條直線一樣;二維空間就是指有兩個方向的空間,就如平面一樣有兩個座標軸;再看三維空間就是有三個方向的空間,在平面上再增加了一個高度;最後我們再來看看四維空間就是有四個方向的空間,也就是說在長寬高上再加一個方向,按照愛因斯坦的解釋就是加了一個過去現在將來,我們統稱為時間的方向,我們現在生活的空間就是四維空間。為什麼這麼說呢?我們人可以直觀的看到長寬高,是因為我們本身就具有長寬高,所以我們與生俱來的本能就讓我們可以理解長寬高,這是三維空間的生物的最基本的天賦,就是本能,而四維空間又是在三維空間之上構成的,所以我們會清晰的理解三維空間,至於一維和二維空間那就更可以理解了(這裡的理解是指本能的大略上的理解,不是指專業上的理解)。那麼四維空間又怎麼解釋呢?按照上面的邏輯,我們是生活在四維空間的生物,那麼與生俱來的就應該理解四維空間了,不錯,我們完全可以理解四維空間。就像三維空間的表現形式長寬高一樣,我們很容易理解,那麼問題來了,四維空間增加了時間維度,我們又如何去理解的,我們有時間的計量單位,很細緻,但是這個不是時間維度的表現形式。時間維度的表現形式應該是變化,我們人生來就可以本能地意識到變化,這是四維空間賦予給我們的,因為我們本身就是四維生物,若是三維空間的生物是意識不到變化的,也是無法想象出來的。所以對於這個問題我給的回答就是我們本來就在四維空間,我們本身就是四維生物。


渺小微塵卻有一片世界


這個問題有一個基本前提:四維空間一定要存在,不然問題就沒有意義!

那麼四維空間存在嗎?很多人會有肯定的回答,但具體如何存在的,沒有人能給出答案,只能給就想象中的答案,或者各種“也許”“可能”“大概”這些含糊其辭的模糊答案!

通常來講,我們所說的四維空間指的是在長寬高三個維度的基礎上,再增加一個空間維度,這個維度同時垂直於長寬高三個維度,這也是數學概念對四維(多維)的定義描述,其實數學上也只是假想的概念!

你能想象這樣的四維空間是什麼樣子嗎?或者這樣的四維空間真的存在嗎?

先假設真的存在,由於不太好理解,我們用二維與三維空間的關係理解四維空間。通俗的理解,低維空間的運動就形成了高維空間,比如說二維空間的運動就形成了三維空間,那麼三維空間的運動就形成了四維空間!

再想象一下,假如存在二維生命,他們能生活在我們的三維空間裡嗎?二維是一個面,只有長寬沒有高,這樣的生命顯然是不可能生活在我們的三維空間裡!

同理,即使存在四維空間,三維空間的我們也能進入四維空間,如果進入了只有死亡或者消失。因為我們本身就是三維空間的一部分,註定了我們只屬於三維空間!


宇宙探索


答:猜測會看到無數三維空間景象的重複,並且可以在三維空間中的一處消失,然後在三維空間中的另外一處出現。


在數學中,可以輕鬆處理高維的情況,不過是直角座標系中再加入一個自變量而已;在物理學中,有些理論預言了高維空間的存在,比如超膜理論(M理論)。

雖然沒有人進入過四維空間,但是我們可以結合一些現實的類比,來猜測進入四維空間後看到的景象。

比如人類生活在地球上,如果我們把整個地球表面看做二維平面,那麼我們人類就是生活在這個二維平面內的生物,對人類世界來說,會認為人類世界是有限的,而且沒有邊界,世界也沒有中心。

可一旦我們來到太空中,就相當於上升到更高維度,就可以直觀地看到地球表面就是人類世界,地球本身是一個球體,而且有一個幾何中心,只是這個中心沒有落在地球表面上而已。


那麼四維空間相對於三維空間或許也有類似的效果,猜測進入四維空間的人,可以看到我們整個三維宇宙,或許還有很多三維宇宙就在我們宇宙旁邊,也許只相隔了幾毫米,只是由於維度不同,所以各個宇宙間無法進行信息傳遞。

還猜測在四維空間中,一個人可以突然在三維空間中消失,或者只消失一部分,比如他的下半身在三維空間中消失,然後出現在三維空間中的另外一個地方,就好比這個人被切成了兩部分,可是這兩部分在四維空間中還是一個整體。


由於四維空間中的信息複雜度遠高於三維空間,所以猜測進入四維空間的人,會看到三維空間中的事物無限重複,就如電影《星際穿越》中展示的那樣。

在物理學中,有一個理論叫做M理論,該理論描述到第四個維度的存在,三維空間是一個“超膜”,無數超膜在四維空間中波動,當相鄰超膜發生碰撞時,就在三維空間中發生宇宙大爆炸,從而形成了我們如今的三維宇宙。

該解釋聽起來有點天方夜譚,不過科學的進步需要大膽的假設,至於對錯,就留給後人評判吧!


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艾伯史密斯


這是個很腦洞的問題。由於我們目前看不見四維空間,或者應該是探測不到四維空間,所以認為我們是被鎖死在三維空間裡面的,假如存在四維空間的話,即使我們的三維空間就浸泡在四維空間裡,我們也跑不出去。

而題目假設我們進去了,也就相當於這個“三維紙片人”離開了三維膜到了四維空間。那就悲慘了ಥ_ಥ。。他在四維空間將啥也看不見,將會變成一個瞎子ಥ_ಥ。。因為三維空間裡的可見光傳不到四維空間他的眼裡ಥ_ಥ。。還有更悲劇的,由於電磁力強弱力都傳不到四維空間,所以這個人的身體也有可能失去這三種力…ಥ_ಥ。。結果就是整個身體的所有基本粒子像粉塵一樣散開,當然沒有了電磁力,大腦的電信號將不復存在,那這個人的意識是否存在就是個宗教問題了ಥ_ಥ。。

當然也有另一種可能就是這個人的身體會成為一個獨立於我們宇宙之外的三維空間,而這個獨立的三維空間跟我們宇宙一樣浸泡在宏觀的四維空間裡,這樣,電磁力和強弱力都可能得以保留,這樣這個人自身就變成一個宇宙,他自己就是他的宇宙的全部_(:D)∠)_

然後你可能會反駁,四維空間不是微觀的嗎,怎麼變成宏觀了?目前理論確實假設高維空間是在微觀裡的,但是微觀的四維空間人怎麼進去_(:D)∠)_所以我只有把它定為宏觀啊。


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