三维空间和四维空间的区别

三维空间和四维空间的区别 三维空间和四维空间的区别

三维空间和四维空间的区别：三维空间是指三坐标立体几何空间，我们生活的环境就是三维的，3D动画就是这样来的。

而四维空间一般是指在三维坐标上再加入一个时间坐标所形成的四维空间，而我们的生活是由时间和空间组成的，也就可以说成我们生活在四维空间。

四维空间与三维空间的区别是什么？

偶来答一发吧！按照我们的认知，二维空间，是由无数的一维“空间”在一个面上展开得到的，三维空间是无限多的二维空间，在长宽高三个维度中展开得到的，那么四维空间呢，那可能就是无限多的三维空间所构成的。

如果这样理解有些难度，可以换一个方式：一维的线卷曲之后就变成了二维，二维的A4纸卷曲就得到了三维，如果把三维卷曲起来，那就得到了四维。

一维变二维，你可以理解为两个一维点的重合。

就像一个钢丝，首尾相接，两个点共享一个点，你就得到了一个二维的铁圈。

二维变三维，也是两个二维的点共享了同一个位置，在这里，它既是A点又是B点。

那三维变四维呢？那就意味着，两个三维世界的点，会在某个位置重叠起来，这个点既在北京，同时也在上海，既在地球，同时又在火星。

确实有些神奇了！还有一个例子：莫比乌斯环和克莱因瓶。

上图是莫比乌斯环，它是一个在某个方向上无尽的二维平面，如果你是个二维人，从三维看，你会永远在环的正反面转圈。

你自己也犯嘀咕，以为世界就是这样的，没有穷尽。

同样，下方的克莱因瓶。

它展现的是某个方向上无尽的三维空间，从角度看，我们三维人会永远在克莱因瓶的两个空间中穿梭，我们仿佛感觉到，这个瓶子仿佛是无穷无尽的。

这就是四维和三维的差别。

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四维空间一直是人类科学家和科幻迷们心心向往的一个地方，因为我们感知到的世界是三维的，所以四维空间我们的大脑是想象不出来来的，但是也正因为如此，科学家们才要研究四维空间。

我们都知道一张没有厚度的纸就是二维空间，在二维空间中任何东西都是长短不一的线段，身为三维生物的我们只需要画一个圆圈就能把二维生物困在里面一辈子，这就是因为我们三维世界比二维多一个方向。

如此推测下来，四维空间也会比三维空间多一个方向，如果在现实世界中把一个人锁起来，那么就需要做一个笼子把这个人的上下左右所有空间都和外部空间隔离，如此一来就把一个三维生物困住了，但是用这种方法是困不住四维生物的，因为四维生物天生就比我们多一个方向，它除了上下左右外肯定还有一个我们无法理解的方向，这样一来四维生物就能轻轻松松的离开这个笼子，就好像我们三维生物离开二维的圆圈一样。

四维空间和三维空间最大的区别就在于多了一个维度，这个维度让四维生物在三维空间中所向无敌，三维空间没有任何东西可以困住四维生物，所以说四维和三维最大的区别就多了一个方向。

遗憾的是我们人类用来思考的大脑天生就是三维的，从来没有经历过四维空间是什么样子，人类目前只能在数学上表示或者在计算机中不很准确的模拟四维空间。