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为什么人类想象不出四维的空间?

 昵称11935121 2018-09-09

我们所生活的空间是三维的,所以我们无法想象出包括四维在内的更高维度空间究竟是怎样的。但我们可以通过低维空间的类比,来推测四维空间的结构。

零维空间是一个没有大小和维度的点,它代表着空无。但为了说明方便,我们通常会画出一个有大小的点。

通过无数的点连成一条直线,这就是一维空间。在只有一个维度的一维空间中,只有长度的概念。

如果把无数的一维空间在一个平面中聚集起来,这就得到了二维空间。在拥有两个维度的二维空间中,将会有长度和宽度的概念。

如果把无数的二维空间在一个立体中聚集起来,这就得到了三维空间。由于三维空间包含三个维度,所以就有了长度、宽度和高度的概念,这就是我们对这个世界的认知。

同样地,如果把无数的三维空间在一个超立方体中聚集起来,这就是四维空间。但我们生活在三维空间中,无法知道四维空间比三维空间多出了怎样的维度。

事实上,生活在三维空间中的我们只会看到三维物体的一系列二维截面,然后大脑再想象出三维的物体。也就是说,我们无法直接看到三维的图像,至于四维图像就更不可能了。

可以想象,如果我们是四维生物,我们可以从另一个维度直接看到三维生物所认为的“里面”,这意味着高维生命可以透视低维生命。这就好比“二维纸片人”无法看到里面,但生活在三维空间中的我们会从另外一个维度看到二维的“里面”。

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