大家好，歡迎收看量子科普第67期，我是常常，今天和大家聊一聊關(guān)于四維空間的事兒

近期，網(wǎng)上關(guān)于四維空間的談?wù)撌只馃?，網(wǎng)友普遍認(rèn)為人類生活在四維空間中，因為至20世紀(jì)初愛因斯坦的狹義相對論提出后，狹義相對論將我們原本生活的三維空間中加入了一個維度，即時間軸，就變成了四維空間，后來四維空間=三維+時間軸就變成了一種約定俗成的定理，但事實上，這是我們對于四維空間的最大的誤解，四維空間≠三維+時間軸，因為我們把空間與時空的概念混淆了。

在長達(dá)幾千年傳統(tǒng)的時空觀念中，我們一直認(rèn)為宇宙是三維空間，即x（長）、y（寬）、z（高），那時的我們只知有空間，不知有時間，但是在愛因斯坦在提出狹義相對論時，它將自己數(shù)學(xué)老師閔可夫斯基提出的閔可夫斯基空間納入到相對論體系中，即三維+時間軸，愛因斯坦認(rèn)為空間與時間是存在必然聯(lián)系的，兩者不可分離，所以愛因斯坦在狹義相對論中創(chuàng)造性的在三維空間中加入了時間軸，將空間與時間聯(lián)系在了一起，構(gòu)成了“時空”，所以時間一長，我們就形成了這樣的誤解：三維+時間軸=四維空間，這是一個極大的誤解。

三維+時間軸只是將空間與時間聯(lián)系在了一起，所以我們稱宇宙所處的環(huán)境為：時空，但時空只是區(qū)別于四維空間的另一種說法，時空本身與四維空間并沒有關(guān)系，從物理及數(shù)學(xué)角度來講，我們?nèi)匀簧嬖谌S空間中，三維空間中的“維”指的是描述物質(zhì)變化時所需的參數(shù)。

零維空間：就是一個點，沒有維度

一維空間：由無數(shù)的點構(gòu)成的線，一維指的是長度

二維空間：由無數(shù)的線組成的面，二維指的是長度、寬度

三維空間：由無數(shù)的面組成的體，三維指的是長度、寬度、高度

人的眼睛只能看到面，即二維圖像，立體圖像（三維）只是二維圖像經(jīng)過大腦處理后形成的視覺，N維就是兩個以上的N-1維物體垂直所形成的空間，那么四維、五維甚至N維空間又是什么樣的呢？

四維空間只是在三維空間的基礎(chǔ)上又增加了一個維度，但這個維度絕對不會是時間維度，因為維度是事物“有聯(lián)系”的抽象概念的數(shù)量，雖然時間與長寬高等維度具有相同性質(zhì)，但是它們沒有必然的聯(lián)系，所以說時間維度是一個“偽維度”，時間≠實時間，時間雖然是“時空”的組成部分，但并不能納入空間的第四維度當(dāng)中去，所以我們所處的仍然是三維空間。

既然時間是一個偽維度，那么四維時間中除了長、寬、高的第四維度可能是什么呢？

其實可以定義、度量的都可以有維度，例如溫度、自旋速率、加速率等等都可以算成是一個維度，長、寬、高、加速率也能組成一個四維空間，但人類只能理解低維或者同維空間，例如零維（點）、一維（線）、二維（面）、三維（體），但是對于高維空間，我們雖然可以根據(jù)數(shù)學(xué)理論機芯構(gòu)建，但是想要直觀的理解和用語言表達(dá)出來則是十分的困難，就好像井下的青蛙認(rèn)為天空只有一平方米的面積一樣。

或者人類已知領(lǐng)域與浩瀚無窮的宇宙相比，真的就是井底下的一只青蛙呢？