有人說科學(xué)的盡頭是神學(xué)，然而人類要多久才能走到科學(xué)盡頭呢？至少目前的人們還無法解釋多維度空間，當(dāng)多維度空間這個(gè)概念誕生以來，曾有許多科學(xué)家奮不顧身的沉浸進(jìn)去探索，最后德國有一位數(shù)學(xué)家站出來表示稱，自己已經(jīng)證實(shí)了四維空間的存在，其真相可能令人們無法適應(yīng)，因?yàn)檫M(jìn)入四維空間后，全部的事物將會(huì)同步。

01

所謂的“維度”從物理學(xué)角度看來，主要屬于描述物質(zhì)衍變時(shí)需要的參數(shù)，故稱叫“維”，那么既然是需要參數(shù)才可以，那么多少參數(shù)就決定多少維。通常我們想表達(dá)一扇門的位置，就得采用角度來描述，因此其屬于一維度而非二維。最終有人就把這種情況定論為凡是能夠度量的物質(zhì)都會(huì)產(chǎn)生維度。

從幾何上看，簡單的一維空間是從無限個(gè)點(diǎn)構(gòu)成一條線，當(dāng)中無高度、寬度僅有一個(gè)長度。那么二維事物則是屬于無限根線條組織而成的位面，此時(shí)增加了一個(gè)寬度，成為只有長與寬的二維世界，據(jù)說螞蟻就是存在二維空間里的動(dòng)物，它們與生俱來只能辨識(shí)寬度跟長度，而不知道高度是何物。

故此，推出二維空間沒有高這個(gè)概念。那么三維空間指的就是擁有長、高、寬的世界，人類循規(guī)蹈矩，從一維衍變二維，又從二維衍生三維空間。

然而上述的理論推論下來，自然就有了四維空間的概念出現(xiàn)，目前以人類的認(rèn)知僅有了解到三維空間，對(duì)于四維空間知之甚少。

那么它真的存在嗎？到底除了長高寬還有一種維度是什么呢？

其實(shí)該問題已經(jīng)困惑了幾個(gè)世紀(jì)，很早以前科學(xué)家們就對(duì)四維空間十分著迷了。19世紀(jì)初，在德國有一位知名數(shù)學(xué)家名叫伯恩哈德·黎曼，他憑借自己的數(shù)學(xué)天賦推算出四維空間是真的存在。

伯恩哈德·黎曼

不僅如此，伯恩哈德先生還給后來的愛恩斯坦“相對(duì)論”留下了良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論，特別是其對(duì)微分幾何的杰出貢獻(xiàn)，以及創(chuàng)造出來的黎曼空間構(gòu)想，都側(cè)面的真實(shí)過四維世界真的存在。

02

其實(shí)目前的主流理念都把四維空間形容為標(biāo)準(zhǔn)的歐幾里得空間，并且維度可以無限增加到N維世界。對(duì)此，人類光靠想象是很難領(lǐng)略該維度空間的存在，只有通過數(shù)學(xué)方式推算，才容易實(shí)現(xiàn)出來。簡單點(diǎn)說四維空間就是在原有的長高寬維度上增加了一個(gè)時(shí)間維，從而構(gòu)成四維空間?？臻g的聯(lián)系值為速度，因?yàn)橛辛藭r(shí)間維才能夠描述出各種物體運(yùn)動(dòng)的快慢關(guān)系。

然而無奈的是我們?nèi)祟惉F(xiàn)在還未具備適合四維空間的能力。螞蟻看世界都是長而寬，而人們的肉眼能識(shí)別出二維的事物，看到2個(gè)二維空間的投影，通過視覺傳入腦部加以分析處理，逐形成一個(gè)完整的視覺效果，所以人類活在三維世界，看到的都是三維空間的一切，其理解也僅停留在三維空間，基于這種限制，就算讓我們進(jìn)入四維空間，也難辨識(shí)出四維中的事物。

不過有人設(shè)想，如果人們有一天真的能闖入四維世界，那么第一件事要做的就是適應(yīng)那里的規(guī)則，畢竟四維跟三維千差萬別，其想象空間無限大，甚至有科學(xué)家認(rèn)為在四維空間的人將不再受限于過去、現(xiàn)在跟未來，因?yàn)槟抢锏娜渴挛锒家呀?jīng)同步了。

故此，人在那里掌握了訣竅后，能翻閱任何事物的過去、現(xiàn)在跟未來，就像翻書一樣。甚至在進(jìn)入后可以直接看到人的一生，能像看回放一樣看一個(gè)人的過去跟心中所想。還有人或許能在四維空間獲得一些所謂的“法術(shù)”，像穿越物體，瞬間移動(dòng)到千里之外。

當(dāng)然這一切也只是數(shù)學(xué)家們的猜想。

03

如果從廣義理解的話，所謂的維度是指跟事物有關(guān)聯(lián)的概念數(shù)量，有關(guān)聯(lián)意思是說通過2個(gè)抽象的概念構(gòu)成的另一個(gè)新的抽象概念，那么四維空間等于就是采用4個(gè)有關(guān)聯(lián)的幻想概念組構(gòu)得成。

其中前三個(gè)概念是長、高、寬，再加上時(shí)間概念就成為了四維空間，那么第5聯(lián)系值就是速度。另外，四維空間又可以延伸到N維空間的概念，在名人拉格朗日以及達(dá)朗貝爾的文獻(xiàn)中都有提及過四維空間。關(guān)于N維空間最早的猜想，其實(shí)在18世紀(jì)就已經(jīng)萌生。

公元1844年，德國數(shù)學(xué)家格拉斯曼在沉迷一段時(shí)間四元數(shù)之后，終于感悟出一套理論，隨即他就發(fā)布了研究文章《線性擴(kuò)張》，這文章在當(dāng)時(shí)形成了不小的轟動(dòng)，但格拉斯曼始終覺得哪里有缺陷，于是再接再厲的研究。

到了公元1862年，格拉斯曼在歷經(jīng)近二十年的研究后，終于把該理論出書，并且定為《擴(kuò)張論》而內(nèi)容中，格拉斯曼老爺子就已經(jīng)提出了N維幾何的構(gòu)想。用他的話說就是：“那么我擴(kuò)張的衍算確實(shí)建立了空間理論的抽象基礎(chǔ)，它脫離一切空間直觀，變?yōu)橐环N純粹的數(shù)學(xué)科學(xué)，但只對(duì)空間作特殊應(yīng)用時(shí)才構(gòu)成幾何學(xué)”。因此N維幾何這概念從他口中誕生后，深深影響的當(dāng)時(shí)的數(shù)學(xué)界，直到后來諸多數(shù)學(xué)家才開始承認(rèn)N維幾何的理論。

故此，目前的四維空間的概念也能用研究幾何的方法來探究，有的學(xué)者用代數(shù)方式解答了幾何概念，因此可以用研究幾何的方法去證實(shí)四維空間以及N維空間。