二维空间的封闭是圆，三维是球，那四维是什么？

点击：  作者：记者    来源：悟空问答  发布时间:2017-06-04 11:43:28

 

      二维空间的封闭是圆，三维是球，那四维是什么？下面是悟空问答网友的回答

我家wifi有些空虚：

第四维是时间，时间的意思就是指整个时间的流向，比如你可以看到一个人从生到死的全过程，但是却没办法改变它。如果要改变时间的流向，就到了第五维。第五维可以理解为一个人从生到死的所有选择以及所带来的所有结果，OK，你可以去改变到处的选择然后得到想要的结果。

比如你小时候看了一本科学书，最后变成了科学家；或者看了一本黄色小人书，变成了撸大师。在第五维你可以随时回到任意时间的过去改变你任意的选择，从而得到最后的结果。这就成了蝴蝶效应。

但这样很麻烦，更简单的方法是第六维

第六维可以直接从一个结果到另一个结果，相当把第五维卷曲起来了。这也是视频中一直强调的概念。

OK这不好理解，你现在是一个科学家，想变成撸大师，在第五维你需要回到过去，改变当初的选择，从看科学书变成看黄色小人书，然后等待时间的流逝，最后得到想要的结果。

但在第六维不一样，第六维你可以直接从科学家变成撸大师

就像蚂蚁在一张卷曲的报纸上从一个点瞬间到另一个点

第七维包括了所有的选择以及所有的结果，你可以把任意的选择对应任意的结果。举例来说你可以让看黄色小人书的变成科学家，让看科学书的变成撸大师。

现在到了第八维。第八维是什么呢，简单来说就是将前七维都看成一个无穷大的点，里面包括了这一个点所有的选择的所有结果，但第八维就超出了这个点的概念而到了一个面。也就是你可以看到无穷多的点所包含的无穷多的选择与结果。

用一个不恰当的例子来说明就是，如果第七维的你可以改变一个人的任意选择达成的任意结果，那么在第八维你可以改变全宇宙从大爆炸开始到宇宙毁灭的所有选择与结果

第九维，第九维就是将前面全部第八维看成一个点，不恰当的例子是第八维可以改变一个宇宙，到了第九维可以改变所有的宇宙的所有的选择以及所有的结果，就相当于卷曲的报纸从一个点到另一个点，只不过这里的一个点就包含了前八维里的所有选择以及所有结果。

最后第十维，第十维就是将前面的所有第九维看成一个点，好吧，这个点就包括了所有宇宙的所有的选择的所有的结果，于是这个点是无穷大的。在第十维你可以自由穿梭在任何一个宇宙的任何一个时空的任何一个点，并且改变任何一个选择所带来的 任何一个结果，这已经比上帝更牛逼了…………

总得来说：

零维：点的维度；

一维：线的维度；

二维：面的维度；

三维：立体的维度；

四维：时间的维度；

五维：翘曲时间的维度；

六维：可能性的维度；

七维：单一宇宙全部可能性的维度；

八维：多重宇宙的维度；

九维：翘曲多重宇宙的维度；

十维：全部世界的维度（同时也是点的维度）。

科学认识论：

首先咱们先抛开封闭。一维是线，二维是面，三维是体，按照 推理类比的方式：从一维到二维是一维的无限叠加，从二维到三维是二维的无限叠加。

现在回到封闭状态，从圆到球，也是无限叠加的结果。 那么现在就可以想象从三维封闭的球到四维封闭应该也是无限叠加的！

理论也是如此，第四维是时间轴，这就证明了三维球体在第四维的时间轴上是无限多个的！

那么第四维封闭状态存在着 三维宇宙的过去和未来。我们宇宙的每一个“时刻”都是一个球，这个无数“时刻”连起来构成了宇宙的过去和未来!

圆寂用美图：

二维是无穷宽的平面，人为在里面截取了表面光滑的一部分定义为圆，但平面本身没有封闭。

同理，三维是无穷大的空间，人为在里面截取了各面光滑的一部分定义为球，但空间本身没有封闭。

以上是纠错，下面开始回答。（预计无法让提问者满意）

首先我认为第四维不是时间。

说四维入门不得不说克莱因瓶，它的“里面”在“外面”的外面，“外面”在“里面”的里面，其实它没有“里面”和“外面”，而是一个维度向另一个扭曲得来的。

然后我们想，有一“点”水、一“线”水、一“面”水吗？没有，只有水“体”，因为再小也有几个方向的厚度。我们最熟悉的液体、固体、气体，都不会存在于其他维度中，只会存在于三维空间里。我的意思是不要用三维模型去猜测四维，猜不对。

以上部分是说四维，接着说“封闭”，也就是这个人为定义的光滑形象。这个简单：不受引力作用。

我想四维玩意也应该受引力作用，只不过为了满足提问，我们想像一个样子出来。

于是，这样应该可以想像出满足提问的造型了。

这个四维玩意，把它的第四维投影展现出三维体的各种路径，并且这些路径不受引力影响。把全部路径叠加所得到的合集合并。就是答案。

谷雨醇：

刚发的咋没出来？好吧，再来简单说说，来跟我做个脑筋体操吧！二维世界的圆和三维世界的球有个共同的特点都知道吧？就是圆上和球面上任意一点到圆心和球心的距离是不变的，如果有个四维空间，那么四维空间里的球也该有相同的性质，球心到球面的距离恒定，在四维的坐标系中，假设球心的坐标是原点(0,0,0,0)，则球面任何一点a的坐标(w.x.y.z)的距离就是d这个数值是个常数，那么如何定义四维空间的距离哪？我们只需定义一个函数f(w.x.y.z)满足以下几个条件 1)f(w.x.y.z)大于或者等于零 2)f的取值是个实数 3)任何一个数组(w.x.y.z)都有对应的一个实数 好了，现在有了距离的概念，我们就可以在四维空间里画个球了。现在我们找个四维空间来试试吧！

假如小明去买菜，他喜欢吃茄子，茄子8元一公斤，他妈妈喜欢吃黄瓜，黄瓜6元一公斤，爸爸喜欢吃韭菜，韭菜7元一公斤，奶奶喜欢吃豆腐，豆腐3元一公斤，现在小明就处于我们说的四维空间了，他买的菜需要四个数字来确定，w公斤茄子，x公斤黄瓜，y公斤韭菜，z公斤豆腐，那么我们定义小明总的共花的钱就是这个四维空间的距离f，那么我们很容易算出f(w.x.y.z)=8w+6x+7y+3z ，比如小明拿了100元钱，我们就可以知道这个四维空间的球，就是小明用光这100元买这四种蔬菜的所有组合，如果他们家四个人永远吃这四种菜，每天都花100钻买菜，我们就说小明每天都不知疲倦的奔跑在这个四维空间的球面上。(考虑到原点是四种菜都不买，所以我们要考虑四个菜贩会将赊账总共100块卖给小明这几种蔬菜也是小明在这个四维球面上经历过的事)。这很难吗？四维空间就在我们的身边，只是你们没有发现它就是了

吃货的思维：

点在某一方向上的扩展也就是沿着某一方向上的运动构成了我们所熟悉一维曲线，曲线的扩展成为了面的形成基础，也即是二维平面，同样面的扩展成为体，我们称之为三维实体。接下来有两种对于四维空间的不同解释，第一,当体沿着对角线运动时

图1 深色表示原三维实体，浅色表示沿对角线方向运动后的空间

经过这种运动后原来的每一个实体表面都有一个三维空间，，也就是说三维空间实际上是存在于四维空间的表面，我们是生存在四维空间的表面，这里的表面只是相对三维而说，并非二维表面。

假设在图中A和B两个空间，假设两个空间分别有一个人，那么由于光只能在三维空间里传播，霍金的时间简史里介绍过，所以在B的眼中可以看到四个A，也即是光线是沿着四维表面传播的。

第二种解释是，在二维平面扩展为三维实体后，由于三维实体是不可扩展的，所以要构成四维空间必须引入另外一个物理量，这就是时间轴，这就是说四维空间实际就是三维实体在时间轴上的运动，时间快慢体现在实体运动的快慢，现在的理论普遍认为引力是影响时间快慢的重要因素，引力越大，时间过的越慢，当接近黑洞等引力趋向无穷大时，时间也就趋向于停止。

图2

在这里我们可以理解为引力越大三维实体运动的速度就越慢，接近黑洞是运动接近停止，综合一句话就是三维实体在时间轴上的运动构成了四维空间。

这是我个人对四维空间的理解，如果有什么不对请读者不吝赐教，谢谢！

防腐剂98345946：

最近在网络上看了一些介绍多维空间的文章和视频，大多认为宇宙是由11个维度构成，至于为什么不是10个或12个维度,我没有找到说明。许多现在人们不理解的宇宙现象，他们都试图用“多维空间”或“平行宇宙”的概念来解释。但是他们的解释还是不能令我信服和理解。

至于网络上对多维空间的解释都是大同小异，我只能理解到四维，想象出三维。大概只要是人的大脑都仅能想象出三维空间，没有办法想象出更高级的维度。

至于他们讲的三维以下还是容易理解的。一般认为，零维就是一个没有大小的点，不能移动。点沿同一方向来回移动就形成一维的直线，只有长短没有宽窄。直线平移成为二维的平面，有长短宽窄，但是没有高度。平面再平移就成了具有长短宽窄高低的三维空间。四维就是三维空间再平移构成，五维由四维空间平移构成……,依此类推形成更高级的维度。

或者换一种理解，一维直线不在原来的方向上来回移动，而在其它方向上扭曲，就有了二维结构；二维平面再在平面之外的方向扭曲就具有三维结构；依此类推，三维空间继续扭曲变成四维，四维扭曲变成五维，……

但是，三维空间再怎么扭曲，也是在它固有的方向中扭曲，根本不能突破什么三维空间之外的方向，所以人的大脑根本想象不出来。

所以我认为，宇宙只有三维空间。根本就不存在什么高级维度，那只不过是某些人捏造出来的假象，用以说明解释不了的现象，其实反正也没解释明白。如果非要说四维，那么第四维不是空间，而是时间。

中文古时对“宇宙”的定义是：上下四方谓之宇，古往今来谓之宙。宇宙就是所有空间和时间的统一。当然，任何人也不能阻止我不相信目前流行的关于宇宙诞生的大爆炸理论。我理解宇宙就是一种客观存在，没有诞生，没有消亡，只能是不同形式的转换。

最常用多维空间解释的一种现象就是“突然出现”的现象。 网上流传的我能够理解的是对二维变三维的解释。

我概括一下大意如下：说有两只蚂蚁在如右图所示一张二维白纸上，假设甲蚂蚁在A点不动，乙蚂蚁沿AD对角线从A向D爬行，那它们只能越来越远；若是从D向A爬行，也会需要一定时间到达。但若经人为将二维白纸扭曲，使A、D两点重合成三维，则不论乙从哪个方向爬到D点，都相当于它突然出现在A点的甲面前。

因此，对于天空或太空中突然出现或消失的某种UFO或不明物体解释为，本来在三维空间中离我们很遥远，但三维空间扭曲成四维空间时，它在四维空间中离我们很近，所以就会突然出现。或是什么处于平行宇宙的东西通过“虫洞”突然来到我们面前的空间。

但是，有一个问题不知这些人是否想过？我们看到的宇宙本来就是一个三维空间，不论在哪，不论大小位置。上面的白纸并不是真正的二维平面，它实际上具有一定厚度。客观宇宙中也根本不存在所谓没有大小的零维的点、没有宽窄的一维直线和没有厚度的二维平面。如果平面没有厚度，那如何能把它扭曲卷起？这都是人们为了理解某些事物假想出来的概念，不是真正的客观存在。

或许事情远没有这些人想象的那般复杂。宇宙本就是一个三维世界。人们看到不同的现象，只是由于视距不同。

举个例子说明，人类没有发明天文望远镜之前，看到太空各种星座的形状，比如北斗七星的勺子形，就是一个二维图形；当你假设自己变大并走近它们，这个勺子形状就会瓦解。再比如，人们在显微镜下观察细菌，也是观察到一个二维投影，若两个细菌正好前后与你的视线一致，那么你只能看到一个细菌。即使活细菌会动，也只能看到二维移动。当你假设自己变成细菌一样大小，再看它们或许跟我们看到的人类世界相近。

所以宇宙中根本就不存在什么一维、二维，更不存在什么高级维度，只有三维空间。

那么如何解释那种“突然出现”的现象？或许还是一个“视距”问题。

对微生物世界来说，我们是宏观的；但在整个宇宙中，我们人类，甚至地球都可以认为是微观的。以微观世界的视野永远无法理解宏观世界的现象，反之亦然。

还拿那两只蚂蚁举例，假设它们只在二维地面上爬行，我可以先让乙蚂蚁爬到一片树叶上，然后任一时刻将树叶拿到甲蚂蚁面前，它们永远不会理解，分别了那么久怎么又突然到了一起。

还有，对于外星人或外星智慧生命的猜测，我想，在浩瀚的宇宙中，肯定是有的。为何我们一直没有找到？我想问，是谁规定外星智慧生命一定和我们一样大小差不多？或许它们看我们就像我们看蚂蚁或微生物一样，微生物世界永远不会理解我们人类活动带给它们的影响。

或许宇宙中人们不理解的现象都是由于我们的视野和视距所决定的，哪里存在什么空间的高级维度？

轩封王：

首先，第四维到底是不是时间并不能确定。甚至时间是什么也没有真正的定义。广义相对论的思想实验曾论断出时间并没有先后顺序。

其次，二维是圆，三维是球，但我们要注意到，球虽然是无限个圆组成，但球本身是三维有限体积的。可以推想，四维封闭也将是无限三维球组成的一个有限四维体。

反之，球二维展开其实是无限的二维面积。那么，四维的那个体展开是不是无限的三维空间呢？我们的三维宇宙是不是一个四维的小球呢？

如何用三维思想去思考四维空间。这需要我们的思想有个本质的改变！要完全抛弃日常经验。先思考二维平面，其实它在三维空间可以说是不存在的。它只是三维空间某些特定的属性。关键是属性！推想，我们的三维空间也只是四维的一个属性。那四维是什么呢？我的想法是，宇宙大爆炸之前的那个奇点就是我们三维宇宙的四维形态。至于到底有没有大爆炸，还是只是这个四维形态中突然出现了三维展开的物质？应该是仁者见仁智者见智了。

最后，我们的宇宙一直处于存在与不存在的模糊态。参见波粒二象性。我们所谓的物质其实是虚无中的波动而已，包括我们自己。这也是一个奇点能形成我们丰富多彩的宇宙的原因。既然是虚无，那可能我们共同构成了四维中的一个参数，每个星系，每个星球，每个个体，每个粒子，每个夸克，每个波动都是这个参数的一部分。只不过四维中的生物不需要精确计算那么多，可能只需要计算到银河系级别就足够了。四维是什么？四维是应用三维作为参数的纬度。个人观点～