Question

为什么人类想象不出四维的空间？

为什么人类想象不出四维的空间？

Answer 1

答案就是：因为我们没有经验！

我们所有的想象都是建立在我们的经验之上的，我们无法想象出任何超出我们经验的事物。举一个最简单的例子：你无法想象出你没有见过的颜色！如果你问一个生下来就瞎眼的盲人能否想象出这个五颜六色的世界是什么样子的，他一定会告诉你他不知道。

前面我说四维空间拥有四个互相垂直的运动方向，但我只能写出三个方向前后、左右、上下，还有一个是未知方向，因为我们没有词汇来定义这个第四维度的方向，我们也无法想象出这个方向究竟在哪个方向……

四维空间虽然无法想象，却可以被理解
想象和理解是两个不同的层面，直观的想象需要经验加持，但逻辑上的理解却只需要推理和类比。正如广义相对论的弯曲空间，世界上没有人能直观的想象弯曲的三维空间是什么样子的，包括广义相对论的创立者爱因斯坦本人也承认他想象不出……但几乎每一个人都能通过二维弯曲的类比去理解三维的弯曲空间。

所以，我们虽然想象不出第四维空间的延展方向，但是我们可以根据前面从0维到三维的延展方式，推理出第四维的延展方向。我们从逻辑上可以理解它是一个同时垂直于我们所认知的三维空间的另一个空间方向。

Answer 2

四维空间，是包含四个维度的空间。

我们生活的空间只有三个维度：

1，长。

2，宽。

3，高。

因此，我们所处的空间是三维空间。……如果再加一个维度，就是四维空间了。

我们当中的大多数人无法形象地想象出四维空间，这是很正常的事情。……我们当中的绝大多数人所具有的数学知识还不够丰富，所以就无法想象出四维空间了。

但是在数学领域，四维空间已经被证实，并且已经有了形象的描述了。

事实上，不只是四维空间，就是维度更高的五维空间乃至更高维度的空间，都已经被我们使用数学工具所描述出来了……

当然了，智慧高超的数学家描述出了四维空间，这只能说四维空间，包括更高维度的空间从理论角度可以被证明。……但是这并不能证明这些维度的空间确实存在……

在某些作品当中，四维空间是很神奇的存在……很多能力超强的人在那里生活。

但是截至目前我们并没有发现四维空间存在的痕迹……

甚至有人证明说四维空间并不存在……因为在那个空间状态下物质粒子并不稳定，所以那个空间无法稳定存在……

不管怎样，那些说法只能是一种假说……在没有见到事实之前，我们不能证明或者否定一切。

由于科学的发展十分迅速，所以我们大多数普通人所具有的知识水平已经难以理解那些最高端的知识了……因此我们普通人即使不了解四维空间也没什么要紧。毕竟它距离我们的生活太遥远了……

Answer 3

由于我们生活在三维空间，因此对低维度空间了如指掌。一维的线条、二维的平面、三维的体积，但是对于四维空间，人类毫无想象空间，因为四维空间是一个完全未知的领域，超出了人类的认知。
人类虽然具有想象力，但想象力基本来源于生活中的认知，科幻作品中，往往都可以找到熟悉的影子。如果让我们想象一下未来的生活，第一反应可能就是会飞的汽车，更高的建筑等等，因为这些就是我们生活中常见的事物。
想象力，就是给予已有知识的一种拓展和拼接。四维空间，则是一个完全没有认知的领域，一切为“0”，自然难以想象。既然无法想象，人类就需要通过另一种方式推测四维空间——找规律。
幸运的是，我们生活在三维空间，我们具有一维至三维的全部空间认知，因此可以通过找规律的方式，大致推断出四维空间的特征。了解四维空间的具体特征，或许就可以搭建出满足条件的模型，让我们看一看四维空间的“影子”。

Answer 4

因为四维空间，是一个完全没有认知的领域，一切为“0”，自然难以想象。既然无法想象，人类就需要通过另一种方式推测四维空间——找规律。

幸运的是，我们生活在三维空间，我们具有一维至三维的全部空间认知，因此可以通过找规律的方式，大致推断出四维空间的特征。

了解四维空间的具体特征，或许就可以搭建出满足条件的模型，让我们看一看四维空间的“影子”。
空间维度的提升，往往具有特定的规律，一维空间就是一条单纯的X轴；进入到二维空间，出现了与X轴垂直的Y轴，两条轴线定义了长和宽；进入到三维空间，出现了同时与X轴、Y轴垂直的Z轴，三条轴线定义了长、宽、高。

从轴线的规律来看，四维空间也应该出现一条额外的轴线，并且同时垂直三维空间的三条轴线。

可惜的是，无论是你的大脑还是最聪明的人类大脑，都只能从一维到三维的角度考虑空间，第四维的轴线无法想象，因为我们没有任何相关的认知。

Answer 5

人类是三维生物，在我们所存在的空间中，一朵花，一片树叶都是和人类有着相同的维度，有人说一张纸很薄，它没有厚度，只存在长和宽，所以它是二维的。但其实它依旧是三维的，一张纸虽然薄，但是组成纸的纤维中的分子、原子都还是三维的。我们这个空间中所有能看到的物体都是三维的，人类也不可能看到二维或者四维生物，因为我们肉眼所观察到的光也是三维的，每个维度都有着自己世界的物理定律，每个维度之间相互独立，所以无论你用什么办法去证明，最后发现你都是在用三维物质来证明别的维度的物质，这本身就是不科学的。不能将高维度的理论应用于低维度，我们现在所推测的二维世界都是以三维的认知为基础。从观察的角度来说，我们根本不可能看到也很难理解想象四维空间。

仅靠人脑是很难想象四维空间的，我们可以借助数学中的代数来加深理解。四维空间就是在三维空间的基础上多加了一个时间，相当于在立体几何的坐标基础上，加入了与长宽高都垂直的一个方向的空间，我们把四维空间写成{x,y,z,t}而人类则可以表示成{x,y,z，0},我们这个世界虽然存在时间的概念，但相当于四维空间中t的值变成了0，我们这个世界是四维空间上的一个“投影”，而四维空间中的时间是与长宽高都垂直的，相当于相互独立，与我们的世界是没有交集的。因此四维空间{x,y,z,t}不管怎么取值，我们都不可能与四维空间在同一个空间内，自然无法想象。

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说了那么多，其实我们都是在以自己所掌握的科学体系的知识来论证另一个完全独立的科学体系，人本身就被框定在自己的体系中，那么当然无法想象别的科学体系，别的维度空间。

根据我们平时对于一维二维三维的理解，在几何学上来说，可以定义为线、面、空间。在一个维度空间里，你能做出几条正交的直线，那么，这个空间就属于几维空间。三维及其以下的空间就算是天生的盲人，都可以很直观的想象到的。

如上所述，四维空间理论上是在我们能想象到的前后、左右、上下的三维空间上，在加上另外一个维度，目前比较认可的是时间维度，但是也可以是其他，不如说温度、色度或者是声音。但是我们的大脑却想象不出来，因为我们永远不能在三条正交的直线中加上一条垂直于三条直线的线。