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问题小小子SR
轩辕孤坟最佳答案 - 由投票者2007-04-21 15:32:05选出
什么是零维，一维，二维，三维，四维，五维......
一维指点,线；二维指面；三维指立体空间,也就是我们生活的空间;后者可以容纳前者.
线是一维的，参数是点
面是二维的，参数是线
体是三维的，参数是面
以此类推，以体为参数构成的空间就是四维空间，通常理解为时间，从很多科幻小说中可以看到类似的说法。
那么以时间为参数构成的空间应该就是五维空间，在科幻中好像是要联系到黑洞、虫洞这些东西，比较难理解～～
我们人类能够感知的只有4维了。
你有没有发现这个规律：
一维的东西能够容纳所谓的零维（直线是由点构成）
二维的东西能够容纳一维（纸上可以画条直线）
三维的东西能够容纳二维（盒子里放个纸片）
那么四维的东西就理所当然的容纳3维了。我们人体算3维的。我们的世界就是4维了,为什么是4维的呢？因为我们的世界有这样四个元素：长宽高和时间。
有没有5维的？就是说能够容纳我们世界的介质？那得看看我们这个世界的外面是什么了，这个宇宙的外面是什么了。目前我还不知道！
一维、二维、三维空间最早源于数学概念研究。数学家们，想使度量能规范化、严格化、整体化、普适化，所以定义各种一维、二维、三维、四维空间与其它多维空间。
在其中生成了拓扑学分支，去看看最新的基础几何拓扑学，你会有很大的收获。如果，你看代数拓扑学书籍，则难度大又浪费时间。如果，你只是要了解，那么就看看介绍一维、二维、三维、四维空间与以上维空间的科普书籍就完全足够，也可速成。有时合适的科普书籍，介绍的理论容易懂又很深，一些专业书籍反而难度不够。
四维空间与以上，属于高维模型。
高维模型，分数学与物理两个概念。
在数学上，多维有很多模型。理论上，维数可以很高。模型很多。但是满足交换不变性质的很少，所以，有人认为四维空间是物理上限。但是，也有人认为会有更高维数物理。去思考，有益智力，因为只受到数学条件约束。
在物理上，多维有很多模型。理论上，维数不可以很高。为了解释，宇宙整体的有限无边的性质，必须引入多维，一般是四维时空（一对相对组成性质），也有一些其它有限可数的维数，可能在物理上成立的模型不多。去思考难度很大，因为要受到物理现象的约束
一：零维，一维，二维，三维。
零维度空间是一个点，无限小的点，不占任何空间，点就是零维空间。当无数点集合排列之后，形成了线，直线就是一维空间，无数的线构成了一个平面，平面就是二维空间。无数的平面并列构成了三维空间，也就是立体的空间
二：第四维：时间
三维的世界是静止的，当三维世界以时间为基准发生变化时，四维空间就产生了，如果把时间看作一根轴线，则这个轴线上的任意一个点，都是一个三维空间，也就是说无数个三维空间依据时间轴线集合，构成了四维空间。
在四维空间中，时间呈线性进行，虽然未来不可预测，但源头只有一个，将来也只有一个，不管下一秒将发生什么，即将发生的未来只有一个。
同样，忽略了三维属性后，我们将会发现，任意一个四维物体在时间轴上都表现为一条线段。
三：时间平面
假设无数的时间轴线集合起来，会构成什么呢？
一个时间平面。这个时间平面就是五维空间，它是由无数个四维空间根据某一轴线集合而成的。
但是，请不要问我这条轴线的标准是什么，因为我是一个四维的生命体，我无法为一个我根本观察不到的现象制订标准。
但是我们可以想象，一个五维空间的物体，应该是跨越不同时间轴线的。在任意一个时间轴线上，你只能观察到它的一部分。
四：时间轴线间的跳跃。
假设说一个四维生命体想要跳跃到其他时间轴线上，那么它就必须先成为一个五维的生命体，很显然，在跳跃的过程中，它会同时出现在两条时间轴线上，这时它已符合了五维生命体的要求。
这个事实用另一句话来表述就是：在四维空间中，时间是线性的，方向和进程不可改变。只有在五维空间中，你可以改变时间的方向和进程。
所以：与其说你改变了历史，不如说你改变了自己当前所处的时间轴线。
五：无限与永恒
虽然人类可以想象出无限的概念，但是我们却无法看到五维世界是什么样子。
虽然人类可以明白永恒的概念，可我们却无法创造出一个永恒的事物。
虽然我可以构想出整个五维空间的模型，可我却不了解你，我的爱人，你现在在想些什么。
虽然我无法创造的永恒的事物，可是此刻，我对你的思念却成为了永恒
上面的概念，是仅在几何学上的维数，加上时间后成了四维。最初三维空间的定义是为了描述物质在空间的方位，为了描述其运动，加上了时间。随着人类对物质世界认识的深入，发现有限的维数（四维）空间对我们的研究已经不能胜任。
从数学的角度来说，广义维数是无限的，可以根据实际应用的需要构建N维空间，比如线性代数中构建的N维线性空间，这在机械、建筑等工程领域经常用到。N可以是任意大的正整数。
其他回答(5)
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3D是Three Dimensional的缩写，就是三维，或者说立体
时空为什么是四维的？
(1)
时空为什么是四维的？
在膜宇宙模型里已经目睹了一个惊人的场景,那就是空间在人类这个尺度上是3维的,因此万有引力与距离的平方成反比.如果你喜欢勾股定理并且喜欢把它推广到立方和的形式而跌到在地,你仰头看见了费马大定理,这个时候你一定会觉得,平方是那么特殊,而空间是3维的似乎是一个宿命.
首先,维度(dimension)是一个数学概念,豪斯多夫有一个维度的定义: 存在一个单位几何体,如果把线尺度放大a倍,我们得到b个单位几何体.那么b等于a的n次方,这样,n等于lnb/lna.这就是维度.用这个定义,你可以得到一些分数维度,比如对英国的海岸线,你可以得到一个分数维度.这背后的数学被称为分形几何.
对于时空来说,维度是一个约定俗成的概念,虽然也有方lz等人考虑过分形宇宙.然后得自相似的具有分数维度的宇宙。但一般地人们总是设想时空的维度是整数.关键是,这个整数是多少?
现实地,时空的维度当然是3+1=4.问题在于如何科学地解释这个事情,能不能从某一个理论的作用量出发,来得到这个结论.虽然人择原理可以说明,假如空间维度大于3,那么地球绕太阳运动和电子绕原子核的运动就不是稳定的,人类就不能出现.人类不出现，就没有人来提出这个问题，既然有人提这个问题，说明时空是四维的。这就是人择原理，但科学家中有很多人孤芳自赏不能接受人择原理.
2006年霍金再次访问中国，我和张宏宝作为湖南科技出版社出版的〈时间简史〉的读者代表在北京友谊宾馆问了霍金2个问题，其中张宏宝就问霍金是否相信人择原理，可惜霍金回答问题非常困难，他需要用眼睛在电脑上打字，耗费大量时间，霍金只回答了什么是人择原理，而其实这个问题的答案，对我们来说，无论霍金说什么，几乎也不是真的很重要。
(2)
卡鲁扎和克莱因的理论把电磁场和引力场一起几何化了,几何化的代价是引进了额外维度——判断一个创立了额外维度模型的人是不是真懂的额外维度的意义，你可以问在他的模型里额外维度的尺度有多大——在卡鲁扎和克莱因理论中，额外维度很小，是紧致的，很小的意思是半径在10的-33次方厘米，这样的话，质子的半径是10的-10次方厘米，所以质子是进不了额外维度的.在超弦理论中，引进了更多的额外维度，这些额外维度组成了卡丘空间。
在1920年以来，物理学家多数习惯于认为其他三种力也能在额外维度传播。
而膜宇宙引力则抛弃了这个念头，转念认为，只有引力，才能在额外维度传播。
膜宇宙引力起源于超弦理论，额外维度可以是n维，n从1取到7，似乎一切皆有可能。2006年，哈佛大学的青年研究者陈家忠发表了一个文章，描述了宇宙在动力学的演化下从11维变成4维。他来到北京师范大学演讲，在他做报告的时候我似乎听到或者冥想到一个11维的量子时空就象一块放在玻璃板上的豆腐，突然这个豆腐上面有加了一个玻璃板，2块玻璃突然相互靠拢，豆腐就被压薄了，变成了一张巨大的豆腐皮——这个时候，时空的因为维度减少，剩余的尺度必须急剧变大，宇宙发生了暴涨。
在这个版本的故事里，暴涨的发生在于时空的维度发生了变化。
这当然是一个非常直观的描述，真实的物理必须解释，为什么存在这样的玻璃板去压迫这块豆腐。
而非常有意思的事，甚至用凝聚态物理也能被用来研究量子引力，在那里，很多东西全是衍生的。量子信息也可以用来研究量子引力。几乎任何一门学科全可以发展出一个量子引力理论来。
当天陈家忠说：任何人全有权利研究宇宙是怎么一回事情。
任何研究宇宙的人都需要思考一个问题：时空为什么是4维的。
（3）
广义相对论里的爱因斯坦场方程可以被放在任何维度的流形上来求解。广义相对论无法直接的给出一个对时空维度的限制，但前面已经提到过，一个很好的结果是，黎曼曲率可以分解为里奇部分和外尔部分。
在2维和3维时空，外尔张量退化了，真空的爱因斯坦引力场没有局部的自由度。而到了4维，引力才开始有了局部自由度。
因此，引力的存在必然需要至少4维的时空。-
陈家忠就是个骗子，哈佛根本无此人。
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长宽高
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就是立体空间的
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簡單的說明 在白紙上點一點是一維 在這一點 以X,Y軸標示出這點的座標位置就是二維 如何再加上Z軸座標 就是三維
生活化的說法 你看到相片中的杯子是二維 看到擺在桌子的杯子是三維 -
对四维空间，比比三维空间多了时间轴，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，只消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。
在我们看来，这是一件简单的事，但在二维扁片人的眼里，却无疑是不可思议的：一个人明明被关在圈内，怎么会忽然消失不见，然后就出现在另一个地方！
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。
下面再做一个试验：将一些橡皮绳按经纬线的样式编成一张网，将之张平，我们可以将之近似看做是二维平面，然后将一个小球放在网上，橡皮网在小球的重力作用下凹陷，这就形成了三维空间。
但从空间的内部去观察这个空间，却往往是看不清的，那些二维扁片人并未必意识到他们所生活的空间已经发生了扭曲。当他们从平面来到这个凹陷处，并且这个凹陷已深到了一定程度、或扭曲到一定程度时，二维扁片人也可能自由来往于三维空间。
这个引起空间扭曲的小球在我们三维世界的例子就是黑洞。黑洞事实上是存在于四维空间的一种现象，或者说，黑洞是连接三维世界与四维空间的通道（当然在下绝不是说“如果谁要去四维空间，就请往黑洞走”，那样只会“死无全尸”而已^O^）。我们有可能通过对黑洞的深入研究，找到克服四维空间的办法，那样的话，瓦普跳跃飞行就不再是梦想了。
现在科学家已经证实，黑洞的存在确实会令周围的空间极度扭曲。根据广义相对论，光线在正常的空间里以直线传播，但当空间扭曲时，光线会随着空间扭曲的方向而扭曲。如果能给一束射进黑洞的光线拍照的话，我们就会发现，光线呈螺旋形指向黑洞中心，因为黑洞的巨大质量已使周围的空间扭曲得不成形了。
但事实上，这样的照片是拍不出来的。因为黑洞连光线也吸收，我们根本无法通过肉眼看见它，又如何能拍下照片（当然在下指的是普通光学照片，如果是射电天文望远镜，说不定能拍到这奇异的场景）？
关于四维空间的设想在下就谈到这儿了，用这么晦涩难懂的东西来为难大家真是不好意思
参考资料：http://bbs.qq.com/cgi-bin/bbs/show/content?groupid=10201&messageid=14202&titlepage=0
参考资料：http://zhidao.baidu.com/question/948119.html
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-夺命书生-
