



gaqrg2020-10-31

四維空間在數學中真實存在，被用於解析數學模型，但物理學上的高維空間從未被證實。

維度這個詞，最早被用於數學中的空間幾何學，在數學領域中N維空間代表：過空間的某個點可以作出N條相互垂直直線的空間，例如三維空間內，過某個點可以作出3條相互垂直的直線，這就是空間直角座標系。

下圖就是四維立方體，在四維空間內每個點上連線的四條直線都是相互垂直的，在我們的三維空間內看到的這個四維立方體是示意圖，是四維立方體在三維空間內的投影，它並非垂直。

數學更高維度的空間用向量表示，三維立體空間（X，Y，Z），高維度（X，Y，Z，a，b，c，。。。。）。

物理學上的高維空間就是我們常討論的另一空間領域。超弦理論認為：我們生活的世界是由10維空間加時間所組成的，這10個維度中有3個維度在宇宙大爆炸後展開，這3個維度分別是長，寬，高，也就是我們現在眼前所看到的這個世界，另外7個維度都蜷縮在普朗克尺度上，這個尺度是微觀量子尺度，大小在10的負35次方米量級，它超越時間和空間的存在。生活在宏觀世界中的人是無法檢驗的，被認為是超驗的，所以到現在為止超弦理論也僅僅是一種未被證實的猜想。

超弦理論還認為我們現在所在的世界中其實並不存在真實的粒子，所有的微粒都是一種叫弦的能量環在高維空間內震盪所形成的。至於超弦理論中的四維、五維到十維空間，都是為了理論的自洽所提升的維度，只有在10維空間加時間這個條件下，四種基本力才能合理存在，也避免了量子力學和廣義相對論結合時遇到的重整化問題。

維度本身是探索世界的一種工具，人類進入四維空間都是基於超弦理論的邏輯推導，無法被科學證實，如果弦理論推導的高維空間真實存在，人類進入後會發生什麼呢？

3維空間就是我們現在所生活的空間，是一個立方體的空間，有長寬高的概念，人類在這個空間內無法涉足其它維度，每個維度都有自己的法則，任何維度之間都無法跨越，甚至無法想象其它維度存在的形式，所以在三維空間內推導的其它維度都是以三維空間內的知識進行解讀的。3維空間加上時間，就是四維時空，可以說人類生活在三維空間或四維時空之中。