如何理解四维空间？什么是四维空间 _四维空间

什么是四维空间（如何理解四维空间？）低维生物永远无法理解高维空间

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空间的遐想
众所周知，我们是生活在三维宇宙中的人类，所以对于空间的维度，我们只能理解三维。就像我们周围的蚂蚁一样，它们通常生活在二维空间中。他们只知道前后左右，不知道上下。数学概念是这样的：对于世界来说，他们知道有X轴和Y轴，但他们不知道有Z轴。同时，我们人类只是四维空间中的蚂蚁，高维空间只能猜测，不能验证。
零维到三维空间的形成
让我们从零维宇宙开始。零维宇宙是一个奇点，一个无穷小的点，代表存在或不存在，一切都是从零维开始的。
一维宇宙是一条无限长的线，可以理解为只有一个坐标轴，即X轴。一维空间只分前后，没有上下左右。
二维空间是一个无限曲面。此时，空间多了一个 Y 轴。二维空间只有前后左右，没有上下。你可以把二维空间想象成一幅画，无论是《梵高的星空》还是达芬奇的《蒙娜丽莎》都是这样一个色彩斑斓的二维空间。
三维空间意味着 X、Y 和 Z 轴并存。我们是生活在三维空间中的三维生物。可以有立体空间，也可以有大江大河。这时，梵高的星空将璀璨夺目，你可以看到和触摸到蒙娜丽莎的笑容。
【如何理解四维空间？什么是四维空间】空间从一维到三维的形成，真如中国古代著名思想家、哲学家老子在《道德经》中所说：“一命二，二生三，三生万物” 。. 但对于高于三维空间的四维空间，我们人类一如既往地不断探索，但只能尝试猜测。

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多维空间
假设的四维空间

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我们已经知道，三维空间是由X轴、Y轴、Z轴组成的，也就是长宽高三个维度。那么什么是四维空间的第四维呢？
1.基于时间维度的四维空间
遥远的 18 世纪，随着当时分析力学的发展，取得了进步。D'、Euler 和的著作在第四维度的概念中显得无关紧要，而 D' 在百科全书中关于维度的条目表明将时间想象为第四维度。
著名科学家爱因斯坦曾经说过：时间也是空间的一个维度，所以四维空间很可能是我们生活的三维空间中的一个额外的时间轴。就好像我们把所有的时间都花在了时间上。但不能改变它。

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空间和时间
2.基于空间几何的四维空间
还有一个基于几何空间的猜想。就像无数的点可以连成一条线一样；无数的线可以画成平面；无数的平面可以叠加形成一个实体。那么我们生活的三维空间也可以叠加吗？所以有无数科学家试图假设三维空间折叠的概念。按照常规思维，如果无数个三维空间被折叠堆积起来，那只是一个空间无限的三维空间。这就是为什么我们的三维生物永远无法以同样的方式理解四维空间。
高于三个维度的几何在 19 世纪被拒绝。直到德国著名数学家、天文学家莫比乌斯在他的《重心计算》中指出，在三维空间中，假设为镜像的两个图形不能重叠。但是，在更高维的四维空间中，它们可以重叠。但他后来说：“这样的四维空间是不可想象的，所以叠加几乎是不可能的。出现这种情况是因为人们把几何空间和自然空间完全当作一个结果。直到1860年，库莫尔嘲笑四维几何。”
然而，随着数学家逐渐引入一些没有或很少有直接物理意义的概念，如虚数，数学家才能摆脱“数学是对真实现象的描述”的观念，逐渐支持纯观念作为学科的研究方法。. 虚数实际上是一个非常难以理解的概念，因为它在我们所知道的自然界中并不存在。以虚数为直线上的方向距离，以复数为平面上的点或向量，这种解释就是后来的四元数，非欧几何，几何中的复几何。元素、n维几何、各种奇异函数、超限数等的介绍，

如何理解四维空间？ 什么是四维空间

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