難度就在於無法想像三維空間中被遮擋的部分如何「並列平鋪」在視野裏,怎麼平鋪,所有事物都暴露在眼前,只有透視原理依然起作用,太遠了會看不清。

比如說一個蘋果擺在你眼前,四維空間中你會像是看著一個玻璃蘋果一樣,裡面的每一層都看得到,蘋果的籽、所有果肉和裡面的蟲子。

但這並不是「透過」蘋果表皮看到的,而是與表皮並列擺放的。


人類在建不了高樓大廈 造不了飛機 衛星之前本質上是離不開地球表面的 此時人類本身就像是二維生物 無法察覺到自己生長的大地並非平面 而是三維空間中的一個球面

某天哥倫布發現海上行駛的越遠 船的高度越低 才猜想到大地是球面 在那個年代能得出這樣結論的想必都會被世俗當作瘋子 更不用說哥倫布更加瘋狂的想去出海航行驗證這個想法 現如今也許一個幼兒園小孩都能知道世界是個球面 這並不是因為人類的平均智商變得比哥倫布高了 而僅僅是因為現在我們有了衛星 具備了感知三維的工具 能真正的從三維空間中去觀察地球 僅此而已

除此之外 蘇軾的不識廬山真面目 只緣身在此山中也是同樣的道理 蘇軾那個年代沒有無人機 他只能在山中觀察山 同樣可以認為他只有二維感知能力 無法在三維空間中觀察山的全貌

以上就是隻有二維感知的人如何艱難的理解到三維空間物體的典型案例 單純的二維感知三維就如此的困難 讓你產生橫看成嶺側成峯 遠近高低各不同的困惑 那你就不難想像三維感知的人感知四維 五維 甚至更高的維度有多困難了

正是為了方便人類從低維感知高維 數學家才發明瞭非歐幾何 黎曼幾何 而愛因斯坦也正是人類歷史上第一個成功利用這樣的工具完成了四維時空性質感知的三維感知人類 所以 不要認為非歐幾何是不切實際的幻想 也不要傻傻的認為愛因斯坦不就發現個尺縮效應 質能方程 並不偉大

他的偉大需要你認真讀書才能體會


個人認為主要的難點在於空間結構本身的限制。

我們本身是三維生物,探知世界的感覺器官也都是三維的結構(眼睛、耳朵、手指等),甚至探知世界的方式也限制在三維空間內。這就導致了我們所能感受到的極限就是三維空間的結構,而不能從第四個空間維度去看、去聽、去觸摸。

很多人都有提到,四維空間生物看三維物體能夠同時看到裏裏外外每一層截面,但也僅限於此,從這個文字描述上根本無法想像到底是怎樣一種畫面,甚至用計算機進行數學模擬也無法展現,因為不論是顯示屏還是三維點陣都是三維的結構,到我們眼中依舊是二維的畫面。

雖然從數學角度是可以進行四維甚至更高維的計算,但我們僅能從結果分析性質,或以較低維的方式進行類推,所得的便是各種文章如「四維物體在三維空間中的截體」、「四維物體的球極投影」和「四維物體的旋轉」等。

歸根結底還是由於空間本身的限制,我們從來沒有見過四維的景象,這也類似於「我們能否想像我們從未見過的物體」的問題。

不過上面討論的都是我們的感官最多隻能給我們以三維結構的感受,大腦或者說思維能否理解或存儲四維的信息還是個未知數。假設有個四維生物,科技超羣,它把它所見所感的四維空間信息直接傳輸到一個三維人的腦海中,這個三維人能完全理解這些東西嗎?他是否會感覺自己像是一個被限制在三維空間中的四維生物?還是說他突然開了竅能感受到很多以前感受不到的東西?不清楚。

個人傾向於三維的大腦或思維無法接受四維的信息,因為就像三維人所見的二維畫面的信息量是二維生物所見的一維「畫線」的信息量的無數倍一樣,四維生物所見的三維「畫體」的信息量也是三維人所見的二維畫面的信息量的無數倍,我們可能根本無法接受如此龐大的信息。

當然,對於計算機來說,一切都可以看做是一維的二進位數據,但是依舊可以以二維或三維的方式來「理解」(解碼),期待未來的強人工智慧是否能為我們描述它計算所得的四維世界。

相關回答

如果我們到了四維空間,會看到怎樣的世界??

www.zhihu.com圖標

我並不認為人類就是三維的。

同樣,我認為四維空間我們都見過。

學過多維坐標系的都知道,維度不過是一個量度罷了。這個維度可以是溫度,濕度,甚至是質量。

所以就看你定義的四維到底是什麼了。


難在看不到


其實最近的「黑洞照片」就是一張「四維圖像」。照片中我們看到的是一個吸積盤「亮圈」,但實際上由於黑洞扭曲了時空,亮圈的上半部分是本應被黑洞本體擋住的「後面」。也就是說我們在一張照片上同時看到了一個物體的「前面」、「四周」和「後面」,這是我們在地球上的日常生活中難以見到的情景,對於我們想像真正的四維空間很有幫助。

我們可以這樣理解,

比如「顯示器」只能顯示二維圖像,製作3d模型時為了感覺到模型的三維立體感,就要不斷拖動滑鼠轉動模型。否則我們只盯著靜止的3d模型,是無論如何感覺不到立體感的。

也就是說低維度為了表現高維度,就要「動」。我們的雙眼視覺是立體視覺,可以直接感受三維空間。但是如果要看一個物體的「後面」,我們就要走到背面去才能看到。而四維空間裏就省事了,就像「黑洞照片」,一張圖前後左右全搞定了。


難在對於宏觀物體而言沒有四維空間。宏觀世界發生的任何事件,都不需要使用第四個空間維度來進行區分。

高維度只是用來解釋微觀事件的工具,理解起來也完全不難。

科幻小說看看就好。


這麼回答吧

這就好比你讓蘋果核自己飛出蘋果外一樣困難。


沒有物質基礎。三維的腦子,怎麼能想出4維的東西來。

就好比你讓你太計算機去種地,他沒手,中不了啊。


我是這麼理解的,

1、我們是三維的人,我們有二維的眼睛,我們的二維眼睛,可以一眼看清二維圖像所有的像素點,僅僅受限於視力和距離,我們同時可以通過變換角度理解我們所存在的三維空間的三維物體的立體構造,並解構此立體並可以用數學方法將該物體降維,例如將立方體展開為二維。

同理

2、我們是四維的人,我們一雙三維的眼睛,我們的三維眼睛,可以一眼看清三維圖像的所有的像素點,僅僅受限於視力和距離,我們同時可以通過變換「角度」理解我們所存在的四維空間的四維物體的構造(如超立方),並解構此四維物體並可以用數學方法來將該物體降維,例如將超立方體展開為三維,再將該展開圖像展開為二維。

至於他們通過什麼方式做到看到三維空間的所有物體的所有象素點,只有鬼知道,估且可以理解為四維人處於視力範圍的三維空間,他的眼睛無所不在,俗話說,你的心肝脾肺腎被我看得一清二楚精確到一個像素,並且用不著移動,需要移動時,他已移動到另一個三維空間,就象我們移動的時候只是移動了一個方位那麼簡單。


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