四维空间是什么意思

四维空间指的是标准欧几里得空间，可以拓展到n维。

人类作为三维物体可以理解四维时空（三个空间维度和一个时间维度），但无法认识以及存在于四维空间，因为人类属于第三个空间维度生物。通常所说时间是第四维即四维时空下的时间维度。四维空间的第四维指与x，y，z同一性质的空间维度。然而四维时空并不是标准欧几里得空间，时间的本质是描述运动的快慢。

其他维度

1、前三维是位置，存在于空间中；

2、第四维是速率，存在于时间中；

3、第五六维是速率指向，存在于（速度）时间方向中；

4、第七八维是状态指向，存在于自身形状对应的空间方向中；

5、第九维是状态转角，存在于自身形状对应的滚动中；

6、第十维是自旋速率，存在于滚动时间中；

7、第十一二维是自旋赤道轴指向，存在于滚动（速度）时间方向中；

8、第十三维是自旋赤道轴指向漂移速率，存在于滚动变化（加速率）时间方向中；

9、第十四五维是自旋赤道轴指向漂移速度赤道平面映射方向，存在于滚动变化（加速度）时间方向中；

10、第十六维是加速率（或受力强度）；

11、第十七八维是加速度（或受力）方向。

四维空间是一个时空的概念。简单来说，任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”。不过，日常生活所提及的“四维空间”，大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。根据爱因斯坦的概念，我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系，是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又加了一条时间轴，而这条时间的轴是一条虚数值的轴。

根据爱因斯坦相对论所说：我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间。由于我们在地球上所感觉到的时间很慢，所以不会明显的感觉到四维空间的存在，但一旦登上宇宙飞船或到达宇宙之中，使本身所在参照系的速度开始变快或开始接近光速时，我们能对比的找到时间的变化。如果你在时速接近光速的飞船里航行，你的生命会比在地球上的人要长很多。这里有一种势场所在，物质的能量会随着速度的改变而改变。所以时间的变化及对比是以物质的速度为参照系的。这就是时间为什么是四维空间的要素之一。

什么是四维？现在的说法是三维空间加上时间这一维，构成所谓的四维空间。然而，这种说法是一击即破的。为什么？

我们可以从二维来考虑。一个二维生物（如果有的话），他们考虑所谓的三维空间绝对和我们的三维空间不同——他们会把时间作为第三维，因为他们无法感受这一维的存在。同样，我们现在也走进了这个误区，把时间算做第四维。可能四维生物看到我们在宣扬这种思想时，也在为我们叹息。那么时间算不算一维？在我看来，时间应该是一维，即在多维生物本身的维度之外再加一维，构成新的N+1维空间，而且这样也有助于帮我们解决一些问题，也可以使我们对比三维维度更高的空间加深认识。

有一个更新的构想，即所有的维度都是由时间构成，没有时间，就没有空间，包括最基本的一维空间。这应该好理解，因为没有时间，空间本身的存在就没有任何意义，因为时空本身就是不能分割的整体。那么，为什么一种时间可以形成不同的维度空间？这里，我们可以把时间看成是一种可以分解的常量。时间可以分解，这一句话理解起来可能有点困难。但是，只要想通了道理也是很简单的。要明白这个道理，首先必须了解两点。第一是时空的不可分性，这一点估计大家都明白，离开了空间谈时间，或者离开了时间谈空间，都是毫无意义的。第二点是时间的多样性，这一点了解起来可能有一点麻烦。在日常生活中，我们接触到的都是时间的合成体，也就是各个分时间有机结合形成的一个总的时间体系。可能你们会觉得我是在狡辩，其实不是。只要你们换一个角度去想，一个结果，可能是几个不同的原因形成的。就拿运动来说，我们观察到的一般都是几个不同运动产生的一种运动的结合体，即合运动。关于时间，我们也可以这样去想。我们看到的时间结合体，可以是由物体运动的时间，历史时间（即经历时间）和其他的一些时间构成。而运动时间，我们又可以看成由上下运动的时间，左右运动的时间和前后运动的时间。当然，划分方法是多样的，这就构成了时间的多样性，至于如何去划分，这就要由不同的情况而定。一部分时间对应一段空间。在这个不完整的空间里，时间起到了决定性的作用。

我们之所以是三维生物，是以为这个维度的空间里只存在三维的时间。时间的不完整决定了空间的不完整。我们不能认识其他维度的空间，是因为我们不具备在那个空间里面运动的时间。时间的多样性决定的空间的多样性。同时，因为时间的不同分解方式，注定了我们的三维空间也是相对的，它可以被命名为一维，二维，甚至是任意维——完全取决于不同的分解方式。时间是决定维度的关键，同时，它也是决定低维物体高维存在方式的关键。

让我们看看科学上的说法：低维是空间上读缺陷，它们不具备在高维世界内运动的空间。关于这一点，有一个疑问，那就是我们怎么可以发现这个缺陷。我们认为的低维不存在某一个空间长度，是因为我们无法确定它有那一个长度，也就是我们现在用最好的设备也无法观察到那一个长度差。那么，将来呢？我们现在无法认证，可能将来会有人证明那个低维物体确实属于高维。因此，低维与高维并不存在所谓的空间差。那么，我们如何区别高维与低维？很简单，用时间。用时间去解释任何一个纬度空间，我们也可以认为，低维之所以比高维低级，是因为它们存在时间上的缺陷，它们无法在时间范畴内感受高维的存在。所以，我们要去了解低维或者高维，先要知道它们存在的时间范围。高维与低维之间可以实现转化，道理是很简单的，只要加入或者去掉一个时间单位就可以了。然而说起来很容易，做起来却很复杂，我们对时间的概念都是如此模糊，要想在空间范围类实现时间的转化就更困难。

对四维空间，一般人可能只是认为在长、宽、高的轴上，再加上一根时间轴，但对于其具体情况，大部分的人仍知之甚少。有一位专家曾打过一个比方：让我们先假设一些生活在二维空间的扁片人，他们只有平面概念。假如要将一个二维扁片人关起来，只消用线在他四周画一个圈即可，这样一来，在二维空间的范围内，他无论如何也走不出这个圈。现在我们这些生活在三维空间的人对其进行“干涉”。我们只需从第三个方向（即从表示高度的那跟轴的方向），将二维人从圈中取出，再放回二维空间的其他地方即可。对我们这些三维人而言，四维空间的情况就与上述解释十分类似。如果我们能克服四维空间，那么，在瞬间跨越三维空间的距离也不是不可能。

我们先来看下什么是四维空间：根据爱因斯坦的概念，我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系，是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又加了一条时间轴，而这条时间的轴是一条虚数值的轴。

三维空间的长、宽、高三条轴是说明在三维空间中的物体相对原点O的距离关系，仅仅是距离关系而已，无论其为正负都实存在。

三维空间的长、宽、高三条轴外又加了一条时间轴，是三条距离加一时间关系，这里就错了，相对原点O的距离关系构造了一个正三维图形，在三维图形上加一个时间，就变的不伦不类，就好比往化学反应方程中加标点符号般，所以时间间轴应从空间轴中剥离出，三维空间没错，只不过三维空间是个静态空间，距离关系所能构成的极限也就是三维静态空间了。

一维是指一条有原点的直线，如数轴之类，意思是定下原点后，就可以用一个数字表示位置

二维是指一个平面，需要用垂直相交的轴来定位，通过两个数字表示位置

三维类推就是三个数字啦，就好像立体空间

四维通常指的是在三维立体空间上加上时间轴，用某时间点上的三维数字标志位置状态，我们应该是在四维空间中的

五维就是动态的空间叫“速度”

六维是因动产生磨擦而生“温度”

七维是因温度产生热至爆炸而生“电”

科学家们认为，三维空间模型已经是非现实的，现在宇宙学家将时间看作第四维，而第五维指的是能量无界限。根据科学家的假设，宇宙是平坦的，而这就有可能作时光旅行。

若想进入四维空间，就必须以光速运动

四维空间不同于三维空间，四维空间指的是标准欧几里得空间，可以拓展到n维；四维时空指的是闵可夫斯基空间概念的一种误解。人类作为三维物体可以理解四维时空（三个空间维度和一个时间维度）但无法认识以及存在于四维空间，因为人类属于第三个空间维度生物。通常所说时间是第四维即四维时空下的时间维度。四维空间的第四维指与x，y，z同一性质的空间维度。然而四维时空并不是标准欧几里得空间，时间的本质是描述运动的快慢。

通过一维、二维、三维空间的演变，人们提出了关于四维空间的一些猜想。尽管这些猜想现在并不能证明是正确的，但科学理论有很多是由猜想开始的。现今科学理论一般是基于现象总结规律，而关于四维空间的现象没有足够准确清晰的认识，或者看到了这种现象却并没有想到是四维空间引起的。

可以定义可以度量的都可以有纬度。比如时间、温度。点、线、面、时间、温度，构成五维空间也能说的通。

当然也可以定义点线面的拓扑空间为第四维、第五维、第六维以至第N维。这在数学公式推理推导中很容易实现，但现实很难对应和想像。

四维空间的概念也可以通过解析几何的手段来研究。在那里我们可以利用代数方程来表示几何概念。为了利用这个手段进行观察以导致对四维空间的理解，我们来研究三维空间体系中的三个几何元素——点、直线和平面的方程。利用笛卡尔系统表示，我们可以写出：

点的方程：ax + b = 0 （坐标系：直线上的一个点）。

直线的方程：ax + by + c = 0 （坐标系：平面上的两条正交直线）。

平面的方程：ax + by + cz + d = 0 (坐标系：三维空间的三个互相垂直的平面)。

从上面的研究我们可以看出：

所表示的每一个几何元素（或空间）的方程中的变量数目，等于这个空间的维数加1。

坐标系中的几何元素与被表示的几何空间的几何元素的维数相同。

在这个坐标系中，几何元素的数目等于被表示的空间的维数加1。在坐标系中，几何元素的这个数目是最低要求。

用来表示几何元素的坐标系，位于比它所含有的几何元素高一维的空间里。

根据上述观察，我们可以写出三维空间的下述方程。应当注意：这个方程有四个变量（x、y、z、u）。

ax + by + cz + du + e = 0

根据这公式我们可以断定：

1 这个坐标系的几何元素有三维，即它们是三维空间。

2 在这个坐标系中有四个三维空间。

3 这个坐标系位于一个四维空间里。

参考资料：

四维空间是一个时空的概念。简单来说，任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”。不过，日常生活所提及的“四维空间”，大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。根据爱因斯坦的概念，我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系，是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又加了一条时间轴，而这条时间的轴是一条虚数值的轴。

根据爱因斯坦相对论所说：我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间。由于我们在地球上所感觉到的时间很慢，所以不会明显的感觉到四维空间的存在，但一旦登上宇宙飞船或到达宇宙之中，使本身所在参照系的速度开始变快或开始接近光速时，我们能对比的找到时间的变化。如果你在时速接近光速的飞船里航行，你的生命会比在地球上的人要长很多。这里有一种势场所在，物质的能量会随着速度的改变而改变。所以时间的变化及对比是以物质的速度为参照系的。这就是时间为什么是四维空间的要素之一。

什么是四维？现在的说法是三维空间加上时间这一维，构成所谓的四维空间。然而，这种说法是一击即破的。为什么？我们可以从二维来考虑。

一个二维生物（如果有的话），他们考虑所谓的三维空间绝对和我们的三维空间不同——他们会把时间作为第三维，因为他们无法感受这一维的存在。

同样，我们现在也走进了这个误区，把时间算做第三维。可能四维生物看到我们在宣扬这种思想时，也在为我们叹息。

那么时间算不算一维？在我看来，时间应该是一维，即在多维生物本身的维度之外再加一维，构成新的N+1维空间，而且这样也有助于帮我们解决一些问题，也可以使我们对比三维维度更高的空间加深认识。

我有一个更新的构想，即所有的维度都是由时间构成，没有时间，就没有空间，包括最基本的一维空间。这应该好理解，因为没有时间，空间本身的存在就没有任何意义，因为时空本身就是不能分割的整体。那么，为什么一种时间可以形成不同的维度空间？这里，我们可以把时间看成是一种可以分解的常量。

时间可以分解，这一句话理解起来可能有点困难。但是，只要想通了道理也是很简单的。要明白这个道理，首先必须了解两点。

第一是时空的不可分性，这一点估计大家都明白，离开了空间谈时间，或者离开了时间谈空间，都是毫无意义的。

第二点是时间的多样性，这一点了解起来可能有一点麻烦。在日常生活中，我们接触到的都是时间的合成体，也就是各个分时间有机结合形成的一个总的时间体系。可能你们会觉得我是在狡辩，其实不是。只要你们换一个角度去想，一个结果，可能是几个不同的原因形成的。就拿运动来说，我们观察到的一般都是几个不同运动产生的一种运动的结合体，即合运动。

关于时间，我们也可以这样去想。我们看到的时间结合体，可以是由物体运动的时间，历史时间（即经历时间）和其他的一些时间构成。而运动时间，我们又可以看成由上下运动的时间，左右运动的时间和前后运动的时间。当然，划分方法是多样的，这就构成了时间的多样性，至于如何去划分，这就要由不同的情况而定。

一部分时间对应一段空间。在这个不完整的空间里，时间起到了决定性的作用。我们之所以是三维生物，是以为这个维度的空间里只存在三维的时间。

时间的不完整决定了空间的不完整。我们不能认识其他维度的空间，是因为我们不具备在那个空间里面运动的时间。时间的多样性决定的空间的多样性。

同时，因为时间的不同分解方式，注定了我们的三维空间也是相对的，它可以被命名为一维，二维，甚至是任意维——完全取决于不同的分解方式。

时间是决定维度的关键，同时，它也是决定低维物体高维存在方式的关键。

在谈论我的看法之前，先让我们看看科学上的说法：低维是空间上读缺陷，它们不具备在高维世界内运动的空间。关于这一点，我有一个疑问，那就是我们怎么可以发现这个缺陷。我们认为的低维不存在某一个空间长度，是因为我们无法确定它有那一个长度，也就是我们现在用最好的设备也无法观察到那一个长度差。那么，将来呢？

我们现在无法认证，可能将来会有人证明那个低维物体确实属于高维。因此，低维与高维并不存在所谓的空间差。那么，我们如何区别高维与低维？很简单，用时间。

用时间去解释任何一个纬度空间，我们也可以认为，低维之所以比高维低级，是因为它们存在时间上的缺陷，它们无法在时间范畴内感受高维的存在。所以，我们要去了解低维或者高维，先要知道它们存在的时间范围。

高维与低维之间可以实现转化，道理是很简单的，只要加入或者去掉一个时间单位就可以了。然而说起来很容易，做起来却很复杂，我们对时间的概念都是如此模糊，要想在空间范围类实现时间的转化就更困难。

对四维空间，一般人可能只是认为在长、宽、高的轴上，再加上一根时间轴，但对于其具体情况，大部分的人仍知之甚少。

有一位专家曾打过一个比方：让我们先假设一些生活在二维空间的扁片人，他们只有平面概念。假如要将一个二维扁片人关起来，只消用线在他四周画一个圈即可，这样一来，在二维空间的范围内，他无论如何也走不出这个圈。

现在我们这些生活在三维空间的人对其进行“干涉”。我们只需从第三个方向（即从表示高度的那跟轴的方向），将二维人从圈中取出，再放回二维空间的其他地方即可。

对我们这些三维人而言，四维空间的情况就与上述解释十分类似。如果我们能克服四维空间，那么，在瞬间跨越三维空间的距离也不是不可能。

相关资料，也是规律论对四维空间的认识！

四维空间对人类来说不过是部** 对于多维空间我不想说什么，我现在只讲四维空间！在科学界，四维空间被认为是时间轴与三维空间的结合，并提出可以通过时间轴看到过去与未来——在这我本来有话要说，但为了文字通顺我还是放到后面来讲——但一些学者把四维空间和黑洞联系起来认为四维空间可以让我们回到过去或进入未来。 在我讲过去与未来时我先讲一下世界的唯一性，现在的宇宙学和天体学之类的都承认了暗物质和暗能量，并提出了多宇宙这一概念。而我要说的是我们这个宇宙，而不是多宇宙中相似的宇宙。在指明我们现存唯一性的宇宙时，我们来讲我们的过去与未来，在此我先不讲四维空间（也就是时间轴这一概念）是否能把我们带到过去或未来。我要讲的是当我过回到过去或进入未来，当那促行为成为现实时，那他所处于宇宙还是我们的吗？ 第一：回到过去，那么他们的历史还是我们现在的历史吗？他们的行为会对历史产行作用吗？如果产生作用，那么他们的历史就不是我们今天的历史，如果不能产行作用，那么作们的行为是真正的回到过去了吗？ 从另一个角度来说，也就是说他们回到过去之后有实质的躯体和质量吗？如果有那么历史改变那是尽然的。如果没有那么他们的行为就不成构成回到过去——我再来强调一次如果真能回到过去那么，它只能用多宇宙这一说法讲，那就是回到了一个类史的过去，他将不能成为我们现在的过去。 我们现在来讲进入未来，如果可以通过时间轴进入未来。那么未来还是未来吗？在这我不是用咬文嚼字这一方式来辩正在它是不是我们的未来，我要说的是如果进入了未来——为了更简单的说明我们就不说进入了未来，就说是看到了未来——那么那未来还会一模一样的发展下去吗？你如你看到在两日后自己因一事遇上了灾难,那你还能让那事完全重演吗？就算能达到完全重演，那在过程中你的心态还是你两天前看到的吗？如果一个谎言在三天后被人类识破，那么在四天前就有人看到了（知道了）那么这一行为还能成立吗——在这么多决定性因素当中有一个改变了，那么那个宇宙或世界还能是我们的吗？

这样看来，我们的宇宙或世界是以这切不变的形式下成立的，那么四维空间对我们来说难道不是一部**吗？（当然说这名话的口气是在已否定四维空间可以把我们带到过去或进入未来）

人们现在再来看一下四维空间是否能把我们带到过去或未来，零维空间被定意为点 ，一维空间被定意为长（点组成的），二维空间被定意为宽（长和宽组成的）——也就是平面，我只是用土话给大家讲这样好理解，但不要误解——,三维空间被定意为立体空间（也就是所谓的静态的空间），在三维的基础上加了时间轴就是所谓的四维空间，现在的科学还是以认识到的为准。我一直在考虑时间该不该排在第四，在现实中还有很多不被承认现实，这些都是暗物质和暗能量中九牛一毛都谈不上的实体！

本来我在这想讲一下所谓的只要能快过光速就能回到过去等等…… 但我觉得毫无意义，更加上与四维空间风马牛不相及（我是这么认为的）我就不谈了。

四维空间是一个数学概念，四维空间的第四维指与x，y，z同一性质的空间维度。在物理学和数学中，可将n个数的序列理解为一个n维空间中的位置。当n=4时，所有这样的位置的集合就叫做四维空间。四维空间和人居住的三维空间不同，因为多了一个维度。四维空间也做“欧几里得四维空间”，是标准欧几里德空间。

通过一维、二维、三维空间的演变，人们提出了关于四维空间的一些猜想。尽管这些猜想现在并不能证明是正确的，但科学理论有很多是由猜想开始的。现今科学理论一般是基于现象总结规律，而关于四维空间的现象没有足够准确清晰的认识，或者看到了这种现象却并没有想到是四维空间引起的。

当然也可以定义点线面的拓扑空间为第四维、第五维、第六维以至第N维。这在数学公式推理推导中很容易实现，但现实很难对应和想像。

但一般人提到“四维空间”时，却经常会将其与爱因斯坦在相对论中提及的“四维时空”（叫做“闵可夫斯基空间”）相混淆。

四维空间是一个时空的概念。四维时空，又叫闵可夫斯基空间，是三维空间加上一个时间维度。时间维度和空间维度是不同类型的维度。如果三维空间多了一个维度成为四维空间，外加一个时间维度，就成了五维时空了。至于n维时空，也是这样理解的。

四维空间特点

维度又称为维数，在数学中是独立参数的数目，在物理学中则是独立的时空坐标的数目。维度不一定是正整数。在19世纪，数学家们发现了分形，并借此创立了一种分数维度。在分形几何中，许多物体的维度都不是整数，而是分数。

曲线虽然是一维图形，但曲线只能被嵌入二维空间及三维空间中。曲面虽然是二维图形，但只能被嵌入三维空间中。对此，如果引入分数维度，曲面就应该是维度介于2和3之间的几何图形。四维空间具有4个空间维度。在三维空间中，以笛卡尔空间直角坐标系为例，一个点的位置需要xyz三个坐标来描述。

在物理学中描述某一变化着的事件时所必须的变化的参数，这个参数就叫做维。几个参数就是几个维。比如描述“门”的位置就只需要角度，所以是一维的而不是二维。

简单地说：零维是点，没有长度、高度及数量。一维是由无数的点组成的一条线，只有长度，没有其中的宽度、高度。二维是由无数的线组成的面，有长度、宽度没有高度。三维是由无数的面组成的体，有长度、高度、数量。

因为人的眼睛只能看到三维，所以四维以上很难解释。正如一个智力正常，先天只有一只眼睛，一只耳朵的人(这样就没有双眼效应，双耳效应)，他就很难理解距离了，他很可能认为这个世界是2维的。

一个简单的说法：N维就是2个以上的N-1维物体垂直所形成的空间。

因为，人类只能理解3维，所以后面的维度可以通过数学理论构建，但要仔细理解就很难。在量子力学，仍在建立的弦理论，认为世界是11维的。（十维空间+一维时间）

首先，错误的说法是把”四维空间定义为三维空间+时间轴”，而”三维空间+时间维”是另一种说法。前者也并非是什么四维时空，而且本身四维时空是个伪概念。很简单“时间只是因为粒子运动、宇宙膨胀而出现的概念，为什么它就能成为第四维”

另外，时空和四维空间的概念是有区别的

将四维空间定义为三维空间+时间轴的说法是对于闵可夫斯基空间（ Minkowski space）这个概念的误解，而为什么这个误解这么广泛呢？很简单，无数科幻小说甚至于科普读物刻意去硬生生地套用了这么一个东西，造成广泛的读者影响。其中这个里面涉及到了一组四维矢量场，也就是：

四维矢量依据它们（闵可夫斯基）内积的正负号来区分。可分类如下：

是类时(timelike)，

是类空(spacelike)，

是零(null)或称类光(lightlike)，

然而，

关于零矢量一个有用的结果：“若两个零矢量、正交（即：零内积值），则它们必定是呈比例关系（为常数）。”

以上的零基底部的时间方向选定，以及类时向量的概念，让很多人误以为“空间和时间组成了另一个空间”，而实际上上面只是描述了时间和空间的协同作用罢了。这便是前面那个说法的来源。

而实际上时间维是一种替代说法，并不是说第四个维度是时间，和前面那种说法并非一回事，第四维在主流的说法中具有连续性，著名的数学模型克莱因瓶，第四维穿过三位这个本质多面体，但四维空间的本质还是空间。而为什么这一维会定义为时间维度呢，是因为某一派观点认为广延的“时间”具有空间性，故而出现的一种替代说法，你要将它叫什么其实都可以，它是一个统一，确定的定义概念下产生的依据不同学派自主概念的命名法。

有些童鞋有点纠结于“时空”这个说法，我先说，没有四维时空这种说法还有另一个理由，也就是时空在近代物理学中的概念本来就是四维的，所以不会冒出五维时空，也不存在时空前面特别说明为四维。近代物理学某一派认为，时间空间相互且可变，且其变量互相存于其中，而他们在特定条件下所对应的这一个广域叫做时空（最早的人确实将时空等同于空间加时间轴，现在更多在避开这种本初定义），时空可能收到物质和能量的影响发生扭曲或者凹陷，且其最小单位是普朗克时间和普朗克长度。这是这个概念的由来，但是很多人把时空和四维空间混用，这两者有相关性，但不能混用。

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