什么是四维空间？有什么特点？

1.什么是四维空间

四维空间又被叫做“四维宇宙”“时空连续区”等，最开始由德国数学家闵可夫斯基于1908年提出，通常是指由通常的三维空间和一维时间组成的总体。由于空间和时间都是物质的存在形式,而空间和时间又是不能分割的,因此要从理论上研究和确定任何物理事件,必须同时动用空间的三个坐标(X、Y、Z) 和时间的一个坐标 (t)来描述。这四个坐标组成的“超空间”就称为“四维空间”。

2.四维空间的特点

(1)因为多出了一条维度，所以四维空间会比三维空间，有更大的包容力。打个比方来说，在一个固定面积的二维平面上面，如果放满了东西，还要继续堆东西就只能往上堆了，所以三维空间比二维空间“大”。所以说高维空间会比低维空间，能装更多的东西。

(2)高维空间预示着从一个地方到另外一个地方，有更多的运动轨迹可以走。比如，三维空间相对于二维空间，从a点到b点，会有更多的路径可以走。而且多出来的通过第三维的路径会呈指数级增长。所以，如果一个人可以在四维空间里面行走，他就可以在我们的世界里原地消失，然后又在另一个地方瞬间出现。

(3)通过四维空间，可以将三维空间折叠，实现时空穿梭。就像一张纸上的两个点，可以通过对折纸张而重合。所有的虫洞理论都可以通过四维空间来实现。

当然，上面的一切都只是推论，没法证实也无法证明。真正的物理学上的高维空间，都是卷缩在普朗克长度(10^-35m)下的，对我们现实生活没任何影响。

3.什么是四维物体

最早把四维物体可视化的人，叫做辛顿。他发明了一种新的立方体：辛顿立方体，可以理解为四维物体分拆之后，在三维空间的一个投影。

1909年，《科学美国人》举办的一场名为“给四维做出正确且通俗的解释”大赛，让辛顿声名大噪!成为了世界公认的让四维物体可视化的第一人。而且辛顿把存在于四维空间里的立方体，命名为超立方体。而超立方体与三维空间的立方体最大的区别在于，超立方体的每一个面，都相当于一个三维立方体。

超立方体的这种形象认知，是辛顿以“线组成面，面组成体，体组成超体”的这种思路，推导出来的。

以上就是有关于四维空间的定义、特点及四维物体的定义的全部梳理，如果还想了解更多四维空间的相关内容，敬请关注三个皮匠报告的行业知识栏目。

推荐阅读

什么是黑洞?里面是什么?黑洞天体有哪些?

什么是科技服务行业?定义、产业链和扶持政策介绍

什么是科技小巨人企业?特点是?2022科技小区人企业名单梳理