1687年，牛頓發(fā)表了《自然科學(xué)的哲學(xué)原理》，時(shí)空觀從天圓地方“進(jìn)化”為平直的絕對(duì)失時(shí)空，在牛頓的時(shí)空觀中，空間是平坦的不存在褶皺！

這個(gè)平直的時(shí)空觀一直到1854年6月10日，大神黎曼在哥廷根大學(xué)發(fā)表了《論幾何學(xué)之基礎(chǔ)假設(shè)》，從平直的絕對(duì)空間中撕開了一道深深的口子，因?yàn)闀r(shí)空從次開始，將變得不再平直，而且低維和高維世界也開始露出猙獰的面目！

黎曼幾何：愛因斯坦相對(duì)論時(shí)空觀的根基

廣義相對(duì)論有兩大最基本的假設(shè)，其一廣義協(xié)變?cè)?，或者稱為大家熟悉的廣義相對(duì)性原理；其二則是等效原理。

等效原理說起來不難，但這卻是一個(gè)謎，到現(xiàn)在為止仍然是個(gè)假設(shè)！因?yàn)樗f的是慣性力場(chǎng)與引力場(chǎng)局部不可分辨，也就是以一個(gè)G的重力加速度下落，一個(gè)G的加速度飛船中，慣性力和重力加速度是等效的，連愛因斯坦也不知道這是為啥，但事實(shí)上就是這樣！

另一個(gè)則是廣義協(xié)變?cè)?，即在任何坐?biāo)系中，方程的形式保持不變，我們稱之為方程的協(xié)變性，也叫對(duì)稱性，它的證明需要黎曼幾何這個(gè)數(shù)學(xué)工具，它涉及到現(xiàn)代微分幾何一系列精致又優(yōu)美的理論。

廣義相對(duì)論讓平直的時(shí)空觀崩潰，把科學(xué)家?guī)肓爽F(xiàn)代宇宙的彎曲時(shí)空中！在宇宙中沒有所謂的平直時(shí)空，處處都被質(zhì)量所控制的時(shí)空彎曲，當(dāng)然所謂的時(shí)、空，兩者是相關(guān)的，而時(shí)間也無法絕對(duì)，確實(shí)會(huì)讓絕對(duì)時(shí)空觀崩潰！

從低維到高維：人要是進(jìn)入高維時(shí)空會(huì)怎樣？

黎曼想象了一種二維生物，蟲子在“一馬平川”的紙上爬，可以前后也可以左右，但就是不能上下，但要是這是一張褶皺的紙，那么蟲子爬過的每一個(gè)點(diǎn)的曲率（黎曼度量）都可以用一個(gè)三維空間的6個(gè)數(shù)目來描述，四維空間的任意一點(diǎn)則需要20個(gè)數(shù)目來描述，黎曼曲率張量則只是空間任一點(diǎn)描述其曲率數(shù)目的總和。

有點(diǎn)暈，還是以我們熟悉的方式來說明，一維中的某個(gè)點(diǎn)只需要一個(gè)長(zhǎng)度坐標(biāo)，而二維中的某個(gè)點(diǎn)則需要長(zhǎng)和寬來描述，三維中的一各點(diǎn)就需要三個(gè)坐標(biāo)來描述，N緯就需要用N個(gè)坐標(biāo)去描述它！

空間只能展示本身以及比它更低維度的物體，它無法展示高維物體，因此所有在三維空間中展示高維都是示意圖，比如我們?cè)谝粡埣埳夏芡昝勒故径S和一維以及零維，而紙張本身在一定程度上可以看成是二維平面！

看起來是個(gè)立體圖，但摸起來還是平面

所以在它展示三維時(shí)看起來是立體的，但它摸起來仍然是一個(gè)平面，不過沒關(guān)系，我們可以在三維中直接制造一個(gè)三維物體以供我們觸摸，但我們無論如何都造不出一個(gè)四維物體，因?yàn)槲覀兯诘木S度是三維的。

三維中的克萊因瓶都是假冒貨

四維空間，究竟是個(gè)怎樣的存在？

埃德溫·阿伯特·阿伯特在他的著作《扁平世界》中描述了神存在的世界，在二維世界中，三維人擁有近乎神的力量，因?yàn)槿S人只要稍稍遠(yuǎn)離二維平面即可做到隱身，而且還能觀察到障礙物后的世界，甚至可以突然出現(xiàn)在二維平面上的某處！

假設(shè)我們用類比法，一個(gè)在四維空間中的人在觀測(cè)三維空間會(huì)怎樣，是不是對(duì)我們來說也同樣是擁有神的能力？他可以隨機(jī)出現(xiàn)在三維世界的任何位置，而且可以從比三維多一維的額外維中偷走銀行保險(xiǎn)庫(kù)中黃金珠寶，我們?nèi)S世界中的人卻毫無察覺！

并且在我們?nèi)S空間中的跨越光年的距離，在四維空間看來，只需要通過額外維直接到達(dá)，瞬間跨越光年，對(duì)于三維人而言，這不就是神一般的存在么？

假如進(jìn)入四維空間會(huì)怎樣？

就理解而言，二維就是拍扁了的三維世界，三維是不是拍扁了四維世界呢，就生命存在而言，三維明顯是最低要求，因?yàn)槎S平面沒有厚度，連一個(gè)原子都不能存在，因此《三體》中的二維化是一個(gè)非?？植赖慕Y(jié)局！

那么反過來，我們?nèi)S人能進(jìn)入四維嗎？

首先我們的身體的每一個(gè)原子在三維空間中都可以用三個(gè)坐標(biāo)來標(biāo)定，進(jìn)入四維空間后，少了一個(gè)坐標(biāo)，也就是身體變成了開放式，你身體中的每一個(gè)原子都會(huì)徹底暴露在四維空間中的，是否存在極大的風(fēng)險(xiǎn)？任何風(fēng)吹草動(dòng)就可能要命！

那么要是四維是一個(gè)無比純凈的空間呢，我們能保持存在嗎？

物理學(xué)家李淼曾寫過一篇非常通俗的《三維人進(jìn)入四維會(huì)發(fā)生什么？》，描述非常簡(jiǎn)單，只需簡(jiǎn)單物理知識(shí)即可理解三維人類進(jìn)入四維中會(huì)發(fā)生什么！

可能連基本的原子都很難形成，這是為什么呢？因?yàn)樗木S空間中的庫(kù)侖力和距離的立方成反比，因?yàn)樗木S空間用來描述任何一點(diǎn)需要有四個(gè)坐標(biāo)，因此四維中的三維球面的面積與距離立方成正比。

這樣一來，這電子和原子核之間的軌道就不穩(wěn)定了，不是墜入原子核就是飛離原子，原子核變成了離子，而身體就是最怕這種類似電離輻射后電子被打飛的效果，從這個(gè)意義上來理解，人類進(jìn)入四維空間后可能會(huì)離子化！

這還是人不，也許你將懷疑人生？因此《三體》中的進(jìn)入四維空間是不存在的，不過無線電信號(hào)衰減超過預(yù)期卻是正確的推論！同樣的道理推廣到引力，引力與距離的平方成反比，在四維空間中存在的天體是不穩(wěn)定的，它可能會(huì)分崩離析或者坍縮成黑洞，這實(shí)在太可怕！

不過咱其實(shí)也無需擔(dān)心不小心闖入，因?yàn)榭茖W(xué)家到現(xiàn)在為止還沒有摸到四維空間的門道，甚至都無法證明它的存在！

當(dāng)然最理想的狀態(tài)是未來真的發(fā)現(xiàn)高維時(shí)空后，可以使用某種場(chǎng)來屏蔽四維對(duì)于三維的負(fù)面作用，而我們卻可以通過四維瞬間到達(dá)光年外的宇宙！