三维空间和四维空间的区别（我们可以前往四维空间吗？）

我们生活在三维空间，更准确来说，生活在四维时空，因为空间和时间是一体的，不可分割。

那么比三维空间更高的四维空间到底什么样？我们可以前往四维时空吗？

很抱歉，没有谁能准确回答这个问题，因为四维空间只是一个数学抽象概念，并不是物理概念。但我们试着用数学方式来理解四维空间。

简单讲，四维空间比三维空间更大，装得更多。如果能进入四维空间，就相当于我们站在了“上帝视角”来俯瞰三维空间。

到底什么是四维空间？

从数学上来讲，通过空间的某个点，由四条相互垂直的直线形成的空间就是四维空间。

这样的定义严重违背了我们的传统认知，因为我们知道，通过某个点最多只能有三条相互垂直的直线，不可能有四条。

我们很难想象，在三个空间维度基础上还会有第四个维度存在。

这也是为什么刚刚会说四维空间只是一个数学抽象概念，很难在现实中描述出来。正如二维空间里的生命无法想像我们的三维世界一样，我们也想象不出四维空间。

不过利用数学抽象概念，我们可以想象四维空间具有哪些优势。

首先，由于四维空间比三维空间多了一个维度，意味着四维空间具有更大的包容力，也就是比三维空间更大，能装更多的东西。

这就好比三维空间比二维空间更大，是一个道理。毕竟一个体比一个面的包容力更强。

其次，在四维空间里行走，从一个地方到另一个地方，可以有更多的方式。

还是拿三维空间与二维空间对比。在二维空间里，从一个点到另一个点，只能在平面上行走。但在三维空间里，会有更多选择。

同样的道理，在四维空间里，你完全可以从我们所在的世界瞬间消失，然后在其他地方出现，就像魔术一样，不过现实中的魔术都是假的，而四维空间里的魔术对于我们来讲都是真的。

再者，在四维空间里，可以轻松把三维空间折叠，实现瞬移。就好像二维空间里的一张平面，在三维空间里折叠之后，可以让两个点无限靠近。所谓的虫洞理论就是如此。

最后，在四维空间的视角下，三维空间的一切都会暴露出来，包括我们的五脏六腑都会被四维空间里的生命看到。四维空间里的生命可以随意穿越我们的三维世界，但不会被我们发现。甚至与我们的距离无限近，但我们就是发现不了他们的存在。

因为四维空间里的生命都是站在“上帝视角”来俯瞰我们，就像三维空间里的我们俯视二维空间一样。

当然，以上对四维空间的描述都是猜测而已，很难在现实中证明，也根本无法证明。

那么，如果四维空间里存在生命，那些生命会是什么样呢？

很多人会想到超立方体。我们都知道立方体的概念，而超立方体的每个面，都相当于三维空间里的立方体。

这就像三维空间里的立方体的每个面，都相当于二维空间的二维世界一样。

说白了，用数学概念描述就是：点成线，线成面，面成体，体成超立方体。

四维空间的思想基础来源于黎曼几何，它的出现极大动摇了传统的欧几里得几何的统治地位，也因此开启了四维空间和高维空间的概念。

这里有必要强调一点，四维空间与四维时空并不是一个概念，两者有很大区别。一个是数学虚拟概念，而另一个是物理现实概念。

四维时空是在三维空间的基础上加上时间维度，而时间维度只有一个方向，那就是不断向前，我们就生活在真实的四维时空里。但四维空间里的维度方向并不是只有一个，可以向两个方向无限延伸。

虽然四维空间和高维度空间是数学上的抽象虚幻概念，但并不是毫无用途，比如说最近几十年发展迅速地弦理论，就是以高维度空间为基础提出来的。根据弦理论描述，宇宙中存在多达26个维度空间。

而且，科学家们研究发现，几乎所有的前沿理论都是以高维度空间为基础提出来的。而且很多在三维空间里并不兼容的大自然法则，一旦来到高维度空间，一切问题便迎刃而解。

也就是说，在高维度空间里，大自然法则显得更简洁，更优美。这也是为什么科学家更倾向于引入高维度空间的原因所在，毕竟在高维度空间之下，很容易找到大统一理论。

但任何科学理论都不能仅仅停留在现象和猜测阶段，必须能够证明才更有说服力，这也是弦理论等各种前沿理论面临的尴尬局面，复杂晦涩的数学推导公式，让弦理论很难在现实中得到证实。