網(wǎng)友解答: 三維世界的意思是三維空間。三維空間的意思，僅僅是定義三維空間中某個(gè)點(diǎn)的位置，您需要三個(gè)變量。也就是眾所周知的長(zhǎng)寬高。由于各種科幻小說和科幻電影中對(duì)高維空間的胡說八道，四維空間

三維世界的意思是三維空間。

三維空間的意思，僅僅是定義三維空間中某個(gè)點(diǎn)的位置，您需要三個(gè)變量。也就是眾所周知的長(zhǎng)寬高。由于各種科幻小說和科幻電影中對(duì)高維空間的胡說八道，四維空間這個(gè)詞已經(jīng)完全成了一個(gè)腦洞詞匯，急需要正本清源。讓我們從最簡(jiǎn)單的開始吧。

點(diǎn)是所有維度空間存在的基礎(chǔ)，不管是空間是幾維的，它都是由點(diǎn)組成。而您需要多少個(gè)變量來定義空間中點(diǎn)位置的唯一性，您就處在幾維空間中。

讓我們先來看零維空間，所謂零維空間就是有且只有一個(gè)點(diǎn)的空間，這個(gè)空間僅僅由一個(gè)點(diǎn)組成，它就沒有別的地方放下第二個(gè)點(diǎn)，因此你并不需要任何變量來指出這個(gè)點(diǎn)的位置在哪里，因?yàn)樗奈恢檬俏ㄒ磺医^對(duì)的。如果您能說出它在位置1處，就意味著有位置2，位置3等等，那么它就不再是零維空間了。

圖示：零維空間，唯一的一個(gè)點(diǎn)。

零維空間中的那個(gè)點(diǎn)，周圍沒有空白，它就沒有周圍這個(gè)詞可言。

現(xiàn)在讓數(shù)學(xué)之神，讓這個(gè)絕對(duì)的零點(diǎn)向不存在的周圍延伸出一條有限長(zhǎng)度的線段，現(xiàn)在您就得到了一維空間。至于如何向不存在的周圍延伸，這事情我們暫時(shí)不考慮。您可以簡(jiǎn)單的把它視作數(shù)學(xué)之神的神跡。每當(dāng)我們擴(kuò)張一個(gè)維度，您都需要一次數(shù)學(xué)之神的神跡。

圖示：一個(gè)簡(jiǎn)單的線段。注意只有黑線部分才是存在的，黑線以外都是不存在的。

一維空間和零維空間的區(qū)別在于，現(xiàn)在空間中不止存在一個(gè)點(diǎn)，實(shí)際上它擁有無限多個(gè)點(diǎn)，而點(diǎn)和點(diǎn)的區(qū)別就在于它們距離零點(diǎn)的距離不同。要把它們彼此區(qū)別開，你需要使用一個(gè)變量，這個(gè)變量就是距離絕對(duì)零點(diǎn)有多遠(yuǎn)。

要定義一維空間中的任何一個(gè)點(diǎn)，你只需要指出，它距離絕對(duì)零點(diǎn)有多遠(yuǎn)就行，如果有兩個(gè)點(diǎn)，距離絕對(duì)零點(diǎn)的距離是完全一樣的，那么我們就可以認(rèn)定這兩個(gè)點(diǎn)一定是重疊在一起，或者這兩個(gè)點(diǎn)就是同一個(gè)點(diǎn)。

如果您覺得一個(gè)長(zhǎng)度有限的線段中，居然會(huì)有無限多個(gè)點(diǎn)，這事情不可思議。那么您可以這樣來想這個(gè)問題：

把數(shù)字1除2，得到一個(gè)新數(shù)字0.5，這數(shù)字表示的正是一個(gè)距離原點(diǎn)距離為o.5的點(diǎn)

再除2，于是得到0.25，這同樣表示一個(gè)新的點(diǎn)所在的位置

再除2，您會(huì)得到0.125，這又是一個(gè)新的點(diǎn)所在的位置

很明顯這三個(gè)點(diǎn)不是同一個(gè)點(diǎn)，因?yàn)樗鼈兙嚯x原點(diǎn)的位置不同，并沒有重疊在一起。

而這個(gè)除2的過程，在數(shù)學(xué)上可以無限進(jìn)行下去，所以，哪怕是長(zhǎng)度為1的一個(gè)線段，在數(shù)學(xué)上也擁有無限多個(gè)點(diǎn)。

您得先理解這事兒，我們才能真的討論高維空間的事，否則就會(huì)陷入純粹的胡思亂想。

從零維到四維乃至更高維空間，其實(shí)同樣的邏輯在不停地重復(fù)應(yīng)用的過程，只要您能理解從零維到一維的魔術(shù)般的戲法，那您才能理解數(shù)學(xué)上的四維空間究竟是什么意思。

讓我們來總結(jié)一下要點(diǎn)，當(dāng)我們從零維進(jìn)入一維空間后，最大的變化是，從一個(gè)點(diǎn)的世界，進(jìn)入到一個(gè)擁有無限個(gè)點(diǎn)的世界，哪怕這個(gè)世界的長(zhǎng)度是有限的。必須再次提醒注意，您不需要一條無限長(zhǎng)的線，您就能擁有無限多個(gè)點(diǎn)。

注意，這當(dāng)然是討論純數(shù)學(xué)，不是討論現(xiàn)實(shí)中的一根長(zhǎng)度為一的棉線或其他什么線，哪些線都是是具體的物質(zhì)組成的，而具體的物質(zhì)則是有最小尺度的限制，不能像數(shù)學(xué)上這樣無限的除以2。

總之，最重要的地方，就是理解無限，每增加一個(gè)空間維度，在空間上就增加了一種無限！

圖示：一個(gè)二維的圓。

有限面積的二維平面，可以有各種幾何形狀，但為了方便理解，讓我們用圓來進(jìn)行解釋，假設(shè)圓心就是零維空間的那個(gè)均對(duì)零點(diǎn)，那么如果只是用某個(gè)點(diǎn)到圓心的距離，是無法真的讓我們知道這個(gè)點(diǎn)到底在哪里，因?yàn)榫嚯x圓心相同距離的點(diǎn)，可以分布到一個(gè)圓環(huán)上，它們距離圓心的距離都是完全相等的。因此，要定義位于二維平面上某個(gè)點(diǎn)的特定位置，您需要兩個(gè)數(shù)字。

圖示：用極坐標(biāo)定義平面上的某個(gè)點(diǎn)的特定位置

至于是哪兩個(gè)數(shù)字，這取決于您的坐標(biāo)體系，您可以用它到圓心或原點(diǎn)的距離+加上角度；也可以使用直角坐標(biāo)系，即長(zhǎng)和寬的概念來解決這個(gè)問題，但總之您至少需要兩個(gè)數(shù)字，一個(gè)數(shù)字是無法精確定義的。

如果您已經(jīng)在前面搞明白了從零維到一維的變化，那么從一維到二維的變化，就好理解了。這一次數(shù)學(xué)之神繼續(xù)增加一種無限，二維空間由無限多條線組成?？纯瓷蠄D的同心圓，按照同樣的道理，我們可以在數(shù)學(xué)之神的世界中，在一個(gè)有限面積的圓中畫出無限多個(gè)同心圓來，它們距離圓心的距離都是不同的。

圖示：既然我們生存在地球上，那就用一個(gè)球來代表三維空間吧。

同樣的道理，在三維空間中，定義球體中某個(gè)點(diǎn)的位置，您需要三個(gè)變量，比如，它到球心的距離，以及它的仰角和方位角，或者使用長(zhǎng)寬高的概念來進(jìn)行定義。

圖示：球坐標(biāo)體系中用兩個(gè)角度加上到圓心的距離定義一個(gè)點(diǎn)的具體位置。這在球形空間中特別有用。

而從二維的圓到三維的球，數(shù)學(xué)之神又增加了一種無限，那就是一個(gè)體積有限的球體也是由無限個(gè)圓面組成的。我們可以用每一個(gè)圓面的圓心距離球心的位置來簡(jiǎn)單定義一個(gè)圓面，而這個(gè)距離自然也是有無限多個(gè)，因此一個(gè)球體中有無限多個(gè)圓面。

四維超球體，按照從零維的一個(gè)點(diǎn)，到三維的一個(gè)球，我們知道其變化就是，定義點(diǎn)所在的位置需要的變量數(shù)目從零個(gè)增加到三個(gè)，至于這三個(gè)變量怎么稱呼，以及用什么坐標(biāo)系定義這些都是可以變化的，并不重要，只看哪種用起來方便罷了。

那么當(dāng)我們從三維空間進(jìn)入四維空間，在數(shù)學(xué)上并不復(fù)雜，那就是現(xiàn)在我們需要四個(gè)變量才能定義一個(gè)點(diǎn)在四維空間的位置，至于這四個(gè)變量叫什么名字其實(shí)并不重要。但如果我們只使用三個(gè)點(diǎn)來定義四維空間中某個(gè)點(diǎn)位置，那么我們就會(huì)遇到一個(gè)大麻煩。

圖示：四維超球體的三維投影

這就像在二維圓面中只用一個(gè)距離圓心的距離這樣的變量，去定義一個(gè)點(diǎn)，你將會(huì)得到無限多個(gè)滿足條件的點(diǎn)，這些點(diǎn)分布在一個(gè)圓環(huán)上。在三維球體中，如果你只用兩個(gè)變量去定義一個(gè)點(diǎn)，你將會(huì)得到無限多個(gè)點(diǎn)滿足這樣的定義，它們分布在一個(gè)圓面上；那么如果我們還是按照我們定義三維球體中點(diǎn)的方式，去定義四維球體中的點(diǎn)，那么同樣將會(huì)有無限多個(gè)點(diǎn)滿足我們的條件，并且所有這些點(diǎn)將分布在一個(gè)圓球中。

而就像從零維到三維的變化過程一樣，一個(gè)有限的四維超球體（把定義四維空間的四個(gè)變量相乘即可），也會(huì)在數(shù)學(xué)上擁有無限多個(gè)三維球體。

讓我們復(fù)習(xí)下。

零維 唯一的一個(gè)點(diǎn)

一維 擁有長(zhǎng)度屬性，由一條線組成，具有無限多個(gè)點(diǎn)

二維 擁有面積屬性，具有無限多條線組成的面，具有無限多個(gè)點(diǎn)

三維 擁有體積屬性，由無限多個(gè)面組成了體，具有無限多個(gè)點(diǎn)

四維 擁有“超體”屬性，由無限多個(gè)體組成超體，具有無限多個(gè)點(diǎn)

最后，讓我們欣賞一下四維超幾何體的二維投影，雖然我們無法直觀的想象四維超幾何體的形狀，但我們卻可以通過數(shù)學(xué)變換，得到它們的降維投影，如果哪一天您在啥地方突然見到類似投影，說不定就是奇遇的開始呢*_*

圖示：記住這個(gè)圖案，這是四維超立方體的二維投影。

喜歡我回答問題的形式嗎

謝謝點(diǎn)贊

不能脫離了時(shí)間去談?wù)撐锢砩系木S度，不然的話，那和數(shù)學(xué)上干巴巴的四維空間沒兩樣了。愛因斯坦認(rèn)為時(shí)間可以看成是一個(gè)維度，與（X、Y、Z）構(gòu)成四維時(shí)空，即閔可夫斯基空間，也就是現(xiàn)在的宇宙模型。我們是三維生物，但是生活在四維的宇宙中。我們看不到、摸不到時(shí)間，但是它卻客觀存在。

其實(shí)維度這個(gè)東西，對(duì)于現(xiàn)在的物理學(xué)研究沒多大意義，從最初的26維，到10維超弦理論，再到如今的M理論11維，都是物理學(xué)家想完成大統(tǒng)一理論的大膽設(shè)想，獨(dú)立的加入一些變量參數(shù)，這些參數(shù)變量都是加在原本的三維空間之上的，比如物理上的四維就是在三維空間上加了一個(gè)時(shí)間維度。

思維是我們大腦的生理活動(dòng)，與維度沒有任何的關(guān)聯(lián)，怎么能牽扯在一起呢？思維只是自我意識(shí)的一種，自我意識(shí)產(chǎn)生于大腦的神經(jīng)活動(dòng)，它什么維度都不算。

個(gè)人淺見，歡迎評(píng)論！

本文由科幻船塢原創(chuàng)，感謝點(diǎn)贊關(guān)注，我們一起科幻想象、暢游宇宙！

本文圖片來源于網(wǎng)絡(luò)，侵刪！