什么是四维空间？四维物体有何奇特之处？
简介：四维空间这个经常出现在科幻题材的小说中的概念，到底是什么样的呢？ 这里请注意空间二字，因为不少人会将四维空间与四维时空混为一谈。 在对宇宙进行描述时，我们经常会提到四维时空这个概念，然而不少朋友对四维时空产生了误解，将其与四维空间等同到了一起。 下面我们就先来简单的介绍一下 四维时空与四维空间的关系 。 所谓时空，指的是时间与
四维空间这个经常出现在科幻题材的小说中的概念，到底是什么样的呢？
这里请注意空间二字，因为不少人会将四维空间与四维时空混为一谈。
在对宇宙进行描述时，我们经常会提到四维时空这个概念，然而不少朋友对四维时空产生了误解，将其与四维空间等同到了一起。
下面我们就先来简单的介绍一下四维时空与四维空间的关系。
所谓时空，指的是时间与空间的集合，而空间一般认为是三维的，时间作为单独的一维存在，二者组合成了四维时空。
实际上这个四维时空，是相对论中常用的概念，是当年爱因斯坦的老师闵可夫斯基在狭义相对论问世后对其进行了数学优化后才有的概念，闵可夫斯基本人将四维时空称之为世界。
那么四维空间又是什么呢？如果你将上段内容看明白了，那么四维空间其实也就懂了，无非就是空间的维度变为了四个，而时间这一维并没有考虑进去（否则就叫五维时空）。
说到这，一个很自然的疑问就来了，四维空间到底是什么模样，里面的物体又是以何种方式存在的呢？
虽然嘴上说着容易，虽然我们作为三维空间里的生物，自认为对三维空间已经十分了解，似乎只是比三维空间多一维的四维空间理应很好想象出来，但实际上我们对四维空间的模样都无法清晰的认知，有人不相信四维空间有这么难想，那就看看下面的例子吧
先从二维和三维空间的角度来讲解我们假设一个三维球体穿越二维平面的场景，如下图所示：
上图左侧是二维空间中出现的画面，右侧是三维空间出现的画面，这两种情况都很好理解。
现在我们再过渡到三维和四维空间当中首先对于四维空间中的球体，我们有个专用的称呼，叫做：超球体（实际上更广泛的来讲，四维空间中的任意物体形状都被称为超体），那么当超球体穿过某个三维空间区域会怎么样呢？如下图：
由于我们画不出超球体的真实面目，因此只能用上图右侧的镂空球体来表示，而这个镂空球体穿过的正是三维空间，那么对于这个超球体在三维空间中体现出来的样子到底如何呢？按照之前在球体在二维和三维空间中的变化，我们可以推测超球体在三维空间中是以一个不断变化体积的球体形式出现的，就如上图左侧所示一般。
刚才我们是从物体移动的角度去观测超体在三维空间的表现，如果变为超体旋转，那么在三维空间的表现又是如何呢？
下面用投影的办法来看看超体在三维空间的表现吧。
（所谓投影，顾名思义，也就是用光照射物体，将其影子投放到一个面上）
先从三维立方体的投影说起假设一个立方体在空中转动，此时有一束光照射其上，于是立方体的影子就被投影到了一个二维平面上，由于立方体是转动的，因此影子的形状也在变化，如果进一步假定立方体的每个面都是透光的，那么就如下图所示：
那么会是怎样的一番场景呢？如下图所示：
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