怎样才能看见四维空间?三维物体运动看到的就是4维吗?如果看到四维会发现什么?

怎样才能看见四维空间?三维物体运动看到的就是4维吗?如果看到四维会发现什么?

四维空间是一个时空的概念.简单来说,任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”.不过,日常生活所提及的“四维空间”,大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念.根据爱因斯坦的概念,我们的宇宙是由时间和空间构成.时空的关系,是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又多了一条时间轴,而这条时间的轴是一条虚数值的轴.
　　根据爱因斯坦相对论所说：我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间.由于我们在地球上所感觉到的时间运行很慢,所以不会明显的感觉到四维空间的存在,但一旦登上宇宙飞船或到达宇宙之中,使本身所在参照系的速度开始变快或开始接近光速时,我们能对比的找到时间的变化.如果你在时速接近光速的飞船里航行,你的生命会比在地球上的人要长很多.这里有一种势场所在,物质的能量会随着速度的改变而改变.所以时间的变化及对比是以物质的速度为参照系的.这就是时间为什么是四维空间的要素之一的原因.
我们之所以是三维生物,是以为这个维度的空间里只存在三维的时间.时间的不完整决定了空间的不完整.我们不能认识其他维度的空间,是因为我们不具备在那个空间里面运动的时间.时间的多样性决定的空间的多样性.同时,因为时间的不同分解方式,注定了我们的三维空间也是相对的,它可以被命名为一维,二维,甚至是任意维——完全取决于不同的分解方式.时间是决定维度的关键,同时,它也是决定低维物体高维存在方式的关键.
对四维空间,一般人可能只是认为在长、宽、高的轴上,再加上一根时间轴,但对于其具体情况,大部分的人仍知之甚少.有一位专家曾打过一个比方：让我们先假设一些生活在二维空间的扁片人,他们只有平面概念.假如要将一个二维扁片人关起来,只需要用线在他四周画一个圈即可,这样一来,在二维空间的范围内,他无论如何也走不出这个圈.现在我们这些生活在三维空间的人对其进行“干涉”.我们只需从第三个方向（即从表示高度的那跟轴的方向）,将二维人从圈中取出,再放回二维空间的其他地方即可.对我们这些三维人而言,四维空间的情况就与上述解释十分类似.如果我们能克服四维空间,那么,在瞬间跨越三维空间的距离也不是不可能.
对于四维空间乃至更高空间的研究,不是通过实验总结的方式,在现实中我们很难发现并推导出它们的一般规律,对于这些问题,我们可以采取一种新的研究方式.即：纯概念的研究.通过这种方式,我们可以容易的推导出这些很重要但在现实中不易想象的新内容.
四维时空是构成真实世界的最低维度,我们的世界恰好是四维,至于高维真实空间,至少现在我们还无法感知.我在一个帖子上说过一个例子,一把尺子在三维空间里（不含时间）转动,其长度不变,但旋转它时,它的各坐标值均发生了变化,且坐标之间是有联系的.四维时空的意义就是时间是第四维坐标,它与空间坐标是有联系的,也就是说时空是统一的,不可分割的整体,它们是一种“此消彼长”的关系.
　　四维时空不仅限于此,由质能关系知,质量和能量实际是一回事,质量（或能量）并不是独立的,而是与运动状态相关的,比如速度越大,质量越大.在四维时空里,质量（或能量）实际是四维动量的第四维分量,动量是描述物质运动的量,因此质量与运动状态有关就是理所当然的了.在四维时空里,动量和能量实现了统一,称为能量动量四矢.另外在四维时空里还定义了四维速度,四维加速度,四维力,电磁场方程组的四维形式等.值得一提的是,电磁场方程组的四维形式更加完美,完全统一了电和磁,电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述.四维时空的物理定律比三维定律要完美的多,这说明我们的世界的确是四维的.可以说至少它比牛顿力学要完美的多.至少由它的完美性,我们不能对它妄加怀疑.
　　在狭义相对论中,时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空,能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量.这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系.在今后论及广义相对论时我们还会看到,时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系
科学家们认为,三维空间模型已经是非现实的,现在宇宙学家将时间看作第四维,而第五维指的是能量无界限.根据科学家的假设,宇宙是平坦的,而这就有可能作时光旅行.
宇宙是无穷无尽的,在浩瀚无涯的宇宙中,还蕴藏着无数的秘密.科学家们对“四度空间”深入探索将会揭开这“神秘世界”之谜.所谓“四度空间”的奥秘,必定在不久的将来被人类所认识.