4维空间：德国数学家真的证明了吗？进入4维空间后会发生何事？

根据马克思和恩格斯的理论，我们认识这个世界都是从最简单的规律开始的。

从简单的事物发展到复杂的事物，从单一的认知发展到综合性系统化的认知，这些都是符合我们人类认识世界改造世界的规律。

就比如我们周围最正常的花开花落，昼夜更替，四季的变换，生物的生殖繁衍等等。

这些都是有据可依的，我们根据这些最普通的现象，慢慢对这个世界有了更多的认知。

也开始从神学玄学到真正的科学之路的迈进，就像我们对这个地球的认识，也是从上帝耶稣女娲夸父，到中世纪的地心说再到后期的日心说的变化发展。

这些发展让我们对世界和宇宙的认识更加的深入和透彻，就像现在的对于三维世界平面世界和现在探索的四维世界之间的关系。

最初人类只能认识平面世界的关系，后期开始研究二维世界和三维世界，到了现在，人类开始思考到底有没有四维世界，四维世界到底存在什么呢？

本文就将从以下几个方面来讨论这些问题：黎曼几何和相对论有哪些联系？它们分别是什么？四维空间到底是什么？进入四维空间会发生什么？四维空间真的存在吗？德国数学家已经证明了吗？

黎曼几何与相对论

这里对第一个问题进行阐释：黎曼几何和相对论有哪些联系？它们分别是什么？

要想回答这个问题，时间就来到了1854年，一位名叫黎曼的德国数学家刚刚取得大学讲师的职位，他在哥廷根大学所做的汇报演讲名字就是“论作为几何基础的假设”。

这篇论文的基础就是黎曼六年的思考汇报：在这六年里面，黎曼根据高斯对于曲面的研究和赫尔巴特的哲学思考来进行汇总和更加深入的思考，最终得出了新的几何理论——黎曼几何。

在黎曼几何解释中提到：几何就是我们身边非常平常的物品形状的数学表达，这种表达的基础就是长宽高来定义的三维世界。

在这个理论系统里面，世界上是不会有平行的关系的，在三维世界的平行线也会在其他或者更高级的维度中相逢。

就是说，这个世界中的直线可以无限度地延长，但是其长度却是有范围的。

根据这样的设想，我们可以进一步分析三维世界，可以看做一个球体。

在这个球体中，有一条无限延长的直线，但是这个直线却一定会返回到最初的原点，也就是说，这个直线的长度，就是这个空间球形的周长。

那么，其实可以简单得到，这就跟我们小学时候学的求球体的周长一样的。

这个计算对于我们现在来说十分的易懂，但是在黎曼那个时期却实实在在是最新的研究发现。

并且，二十世纪杰出的物理学家爱因斯坦提出的相对论中的广义相对论，也和黎曼几何有着千丝万缕的联系。

广义相对论从黎曼几何中受到启发，否认了空间是平面的理论，认为空间是一个曲面，在这个曲面中，包含了世界上所有的物质。

这些物质会存在质量，质量之和压在这个曲面上，让曲面变得更加凹陷，这就是我们整个世界形成的大致状态。

所以，爱因斯坦证实了我们空间是可以扭曲的，也进一步证明了黎曼几何的真实性。

空间可以扭曲，我们这个时空在黎曼几何中又是一个“球体”，科学家们进一步分析认为，这个世界或许有四维空间的存在？

四维空间到底是什么

接下来，我们讨论的第二个问题就是，四维空间到底是什么？它和我们的三维世界又有什么联系和区别呢？

我们生活的地球是一个三维空间，在我们大部分人的认知中世界就应该是三维空间的样子。

当我们拿出草稿纸画出坐标系的时候，也很自然地画出三条线，而不是画出四条线来表示这个空间，那我们该如何理解四维空间呢？

是否有看过《三体》的朋友在这个刘慈欣的小说中曾经对四维空间有过一段描述。

那是在地球将要毁灭的那一章节中，地球人坐着飞船逃离这个祖祖辈辈生存的星球，去到外太空的时候，就是使用了四维空间带来的能量。

从那本书的描述来看四维空间与三维空间最大的不同就是我们三维空间是有内外正反之分，而四维空间并没有内外的区别。

任何一面都可以是内，也可以是外，但是，这对我们现有的思维来说，这样的解释还是太过于抽象了。

我们生活的世界就决定了我们的认知，而生活在三维空间的我们的确很难对四维空间产生共情。

简单来说，想要更加认识四维空间，那就先来认识二维空间吧。

二维空间就是我们常说的平面，这个平面没有厚度，也没有高度，只有长和宽的区别。

如果三维空间来到了二维空间，又会产生什么变化呢？

有科学家设想，当三维空间来到二维空间，就会像是一条线或者一个点突然出现在平面一样，而这个点和线会慢慢延伸，不断变长，并且永远不会停止。

最终，这条线就会在二维世界里面蔓延，留在这个维度里。

那么，了解了三维世界到达二维世界会发生什么，我们就能推断出四维世界来到三维世界会发生的事情。

就好像在四维空间内能够从第四个角度看到我们身体的内部，五脏六腑全部公之于众，好似我们的身体打开了一条口子一样。

人们又开始好奇，进入四维空间后人类还能够生存吗？

进入四维空间会发生什么？

这里就来到了第三个问题的解释：如果我们人类来到四维世界或者我们生存的环境变成四维世界会怎么样呢？这样的四维空间已经被德国数学家证实了吗？

用小虫子举例，如果一个可怜的小虫子来到了四维世界，它的身体会立马被撕碎，从完整的身体变成四维的空间。

身体被开了口子一样，五脏六腑被拉出来，原本拥有的皮肤和身体内部都会展开，这样的现象实在是让人毛骨悚然。

不仅是小虫子，任何我们现在存在的三维世界里面的事物，甚至是我们人类，来到四维空间都会变成这个样子。

就像被打开了一样，环闭的身体被撕扯开，变成四个维度，那么，这样的四维空间真的已经被德国数学家证实了吗？

让人感到惋惜的是，目前我们的研究水平还达不到将四维空间研究透彻的地步，我们生存的三维空间尚且还有很多没能明白。

比如，哪怕是我们朝夕相处的地球，都还有很多未解之谜没能透彻分析，对于外太空更是有着数不尽的探索还未完成，更何况只是一个数学概念上的四维空间呢？

其实，对于科学的理论研究，科学家和数学家们还是持保留态度的，除非完全被证明，否则其他的理论都只能叫做猜测和构想。

对于四维空间的理论就是这样，并没有完全被人类观测和发现四维空间的任何生物和维度。

所以目前来说，对于四维空间的认知还停留在数学和物理层面，只能靠数学家和科学家们更多地分析和研究，才能对四维空间进行更深入的探索。

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