很多好莱坞大片都向我们展示了四维空间的神奇，比如《星际穿越》中库伯在虫洞的四维空间内的动作以引力的方式映射到了书房内，他女儿得以发现从而拯救了地球！而科幻巨著《三体》也有一个描述四维空间的多个桥段，其中还有四维空间中破坏水滴的经典情节！

那么在现实情况下，假如真的存在四维空间，我们能进入吗？会不会有科幻片和科幻小说中描述的那种神奇现象？

四维空间是怎么样的？我们如何来理解四维空间？

三维空间很容易理解，我们就处在三维空间中，它的基本要素是长、宽、高，这是我们生存所需的必须要素，因为即使是生物体内的每一个原子，它除了平面尺寸以外，还有个有立体尺寸，它不是一个平面结构，所以无法在平面上生存！

而二维指的就是平面，它没有高度，只有长和宽，我们无法想象正的空间内会有生物存在，它应该只是我们想象的一个空间，因为它没有厚度，无法和三维平面有过多的联系，其实在三维中存在这样一个空间，我们也无法感受到，没有厚度的东西，即使穿过我们身体又如何呢？

一维是一条线，它没有直径，但可以无限长，同样这样的一维中也不会有我们理解的三维元素可以融入其内，除了我们描述它的数学模型以外！

零维则是一个点，这是一个没有尺寸的点，似乎黑洞奇点很符合这个定义，所以广义相对论和量子力学都无法在奇点处失效了，但黑洞奇点并非只是一个点，因为它巨大的质量，会影响三维时空而形成一个无限扭曲的时空漩涡！

那么四维该怎样来理解？

二维空间中除了长、宽外还存在一个二维空间无法理解的高，以此类推，四维空间中除了三维中长、宽、高外，还有一个我们无法理解的维度，怎么来理解这个维度呢，其实不好理解，就像四维物体克莱因瓶，在三维中它就是相互交叉的！

但在四维中却可以从一个额外的维度从瓶口回到瓶内，而不和表面交叉！听上去似乎只是很好玩的一个描述，但事实上却非常恐怖，在四维人的高度来看三维世界的物体，是真正三维的，不像我们双眼的立体视觉，那种真正的三维视觉可以同时看到物体的六个面！

并且还可以从额外维进入到里面，而不破坏其表面，《三体》中就描述了一个四维世界碎块经过地球的神奇现象，1453年5月，拜占庭帝国的魔法师狄奥伦娜从封锁严密的地牢中把安那托利亚战俘的大脑从脑袋中取走了！

从四维空间的特性来看，刘慈欣的描述并没有问题，对于四维人来说，三维空间中的任何东西，都可以从额外维进入而不破坏其表面，假如有一个四维手术室，那么给人体动手术，简直就是轻而易举的事情，不用手术刀切开人体表面，直接在内部实施，而且所有病灶都看得清清楚楚，甚至可以进行细胞级别的病灶剥离！

绝对不会存在癌症的癌细胞切除不干净而复发的问题，而且剥离时人体可以正常工作，当然理论上还是建议休息比较合适，但这对手术操作方来说，并不存在什么不可逾越的障碍！

这么神奇的四维，要是真发现了，将会对人类生活产生天翻地覆的影响！

假如进入四维，人类会怎么样？

听上去四维空间非常诱人，但却必须要面对一个问题，四维空间中的额外维将对三维空间产生多大的影响！我们知道三维空间物体存在有四大基本作用力，分别是引力、电磁力、强力和弱力！

其中引力是天体运行的基础，电磁力则是物体存在的基础，电磁力、强力和弱力则是构成物质基本粒子的基础。如果这些参数也能在四维空间中和三维保持一致，那么世界将继续，否则那么三维生物就要开始土崩瓦解了！

引力和电磁力还能保持一致吗？

引力场和电磁场（静电场）在三维空间中，按照高斯定理（矢量穿过任意闭合曲面的通量等于矢量的散度对闭合面所包围的体积的积分），它的定义可以是：穿过一封闭曲面的电通量/引力通量与该曲面包围的电荷/质量成正比！

三维空间中二维球面积公式是4πR^2，面积和半径/距离的二次方成正比，高斯定理成立需要场强与半径/距离的平方成反比。

那么问题来了，四维中的球体表面不再是二维球面，而是三维超球面，它的超球面表面积将和半径的立方成反比，引力和电磁力也将变成立方反比，简单地说，比起三维空间中，四维空间中的距离将大大缩小，如果仍然保持三维中距离的话，那么引力和电磁相互作用将缩小到原来的1/R！

如果创造出一个四维空间的话，其实引力不咋会影响，但宏观人体是电磁力相互作用构成的，如果电磁力缩小为原来的1/R，那么人体可能就分崩离析了！你绝对会后悔进入三维空间，甚至让你怀疑神人生！如果太阳系经过四维碎块的话，地球绕着太阳公转的就不存在了，引力构成的地球也将土崩瓦解，太阳系不再存在。

微观世界会怎么样呢？

其实发生改变的不只是宏观世界，元素可能不太会改变，但电子层可能就不一样了，因为四维空间中可以容纳更多的电子（每个能级可以容纳4P轨道），所以它的化学属性可能会大变，比如镁将变成惰性气体！

而人体组成的各种元素之间性质大变，比如氧的电负性改变了，新陈代谢无法继续，各种生物化学反应无法进行，甚至电子数改变后无法构成原来的化学键，它们构成的有机整体成了没有根基的大楼！所有物质将展现和三维空间中完全不同的特性，也许四维空间中将生成新的生物，但我们无法进入四维！

那是一个对三维不友好的世界！