为什么人类想不出四维空间？

一维的线条、二维的平面、三维的体积，但是对于四维空间，人类毫无想象空间，因为四维空间是一个完全未知的领域，超出了人类的认知。人类虽然具有想象力，但想象力基本来源于生活中的认知，科幻作品中，往往都可以找到熟悉的影子。如果让我们想象一下未来的生活，第一反应可能就是会飞的汽车，更高的建筑等等，因为这些就是我们生活中常见的事物。四维空间，则是一个完全没有认知的领域，一切为“0”，自然难以想象。既然无法想象，人类就需要通过另一种方式推测四维空间——找规律。幸运的是，我们生活在三维空间，我们具有一维至三维的全部空间认知，因此可以通过找规律的方式，大致推断出四维空间的特征。了解四维空间的具体特征，或许就可以搭建出满足条件的模型，让我们看一看四维空间的“影子”。

在理论物理学的弦理论定义中，整个宇宙是十一维的。零维是点；一维是线；二维是面；三维是空间；四维在空间的长宽高三个轴基础上，多了一条时间轴；五维是空间+时间面；六维是空间体+时间体；七维是无限；八维是时空线，九维是时空面，十维是时空+无限，而十维就只是十一维的一个点而已。

2011年有一个著名的动画短片，说的是一个二维的纸片人试图在二维的世界画出三维的样子，结果它推论出了三维，却因为二维的限制始终无法见到三维真正的样子。同理人类在三维世界能够构建出的所有几何，都不是四维。因为物质决定了意识，仅以人类的大脑，和三维的客观存在，你永远也无法直观地看到四维空间真正的样子。

所以就好比是纸片人一样，理解四维空间唯一的方式就需要用到“降维”的概念。利用投影的原理：三维立体投影出的世界是一个面（二维），面的投影是一条线（一维），线的投影是一个点（0维）。所以四维空间投射下来的影子，就是我们人类的立体三维空间。于是一个用来描述四维空间的“超立方体”的概念就出现了。

维度的理解

零维——点

在【点空间】里，是没有可运动的方向的，因此它是【0维】。

一维——线

当【点空间】沿任意一个方向延展，就会产生一条【线】，线空间只能有一个运动方向——前后（或前或后），此乃【一维空间】。

二维——面

当【线】沿垂直方向延展，就会产生一个【面】，面空间拥有两个互相垂直的运动方向——前后和左右，此乃【二维空间】。

三维——体

当【面】沿垂直方向延展，就会产生一个【体】，体空间拥有三个互相垂直的运动方向——前后、左右和上下，此乃【三维空间】。

四维——超体

当【体】沿垂直方向延展，就会产生一个【超体】，超体空间拥有四个互相垂直的运动方向——前后、左右、上下和超空间的未知方向，此乃【四维空间】。