有高维空间吗？为什么人类无法想象高维空间的样子？
人类能直观感受的空间是三维，加上时间维度是四维，至于更高的维度我们无法直接想象出来，我们的大脑无法处理更高维度的信息，唯有利用数学去研究高维度的性质。
我们的三维空间，可以理解成由上下、左右、前后三个维度组成，在相对论中，时间被描述成第四维，利用光速的不变性，三维空间与一维时间共同组成了四维时空，也就是闵可夫斯基空间，只不过时间在公式中成了虚数。
在某些科学理论中，有对高维空间的描述和解释，比如我国著名数学家丘成桐，就证明了六个维度的卡拉比-丘成桐空间在数学上的存在性，我们无法直接想象这个六维空间，但是计算机可以模拟出卡拉比-丘成桐空间在三维空间中的某个投影，如下图：
利用类比的方法，立方体在平面上的投影是平面图形，立方体包含的信息量远远高于投影的平面图形；同样六维空间在三维空间中的投影自然是三维的，该投影看起来非常复杂，要知道维度每增加一个，信息量将会大大增加，所以我们的大脑根本无法模拟高维空间。
就如可见光由七种颜色组成，但是我们知道可见光只是电磁波中非常小的一个波段而已，在可见光之外还有紫外线、红外线、X射线等等，如果要你想象可见光之外的颜色，你是想破头皮也想不出来的，因为那是超越人类想象的事物，高维空间也是一样的。
不过我们利用数学，可以去研究高维空间的性质：
1、零维是点。
2、一维是线。
3、二维是面。
4、三维是立方体。
5、四维是超立方体。
……
在这超立方体就超出了人类的理解范围，我们利用数学可以知道，超立方体在三维空间中的投影具有如下性质：
（1）在三维空间中，超立方体的投影是一个三维立体。
（2）随着投影角度的变化，投影会出现不同的大小和形态。
（3）在所有投影中，超立方体最简单的投影图是立方体。
在大刘的《三体》中，有一个故事情节描述了在四维空间，我们能做出一些三维空间中看起来不可能完成的任务，比如在四维空间中，三维物体可以轻易进出三维空间中封闭的瓶子，我们可以在A地突然消失，然后在B地突然出现。
听起来好像有点类似量子力学中的量子隧穿效应，或者是双缝实验中光子同时穿过两条缝一样神秘，至于两者是否有联系就不得而知了。
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2024-12-03 广告
