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提到四维空间 ， 很多人都认为这是物理学的研究范畴 ， 其实并不是 ， 四维空间是标准的数学范畴 ， 全名是“欧几里得四维空间” 。 欧几里得是一位数学家 ， 准确地说是几何学家 ， 也是著名的欧几里得几何学的发明者 ， 四维空间则是他提出的一个几何学概念 。
欧几里得存在于公元前3世纪 ， 是古希腊人 ， 被称为几何学之父 ， 是几何学的奠基人 ， 对于后世的几何学影响非常深远 ， 就像我们现在还需要用到圆周率一样 ， 理论学科和工科发明应用不同 ， 不会因为时间的流逝而淘汰 ， 这也正是诸如爱因斯坦、牛顿、伽利略等等科学家直到今天依旧家喻户晓的原因 ， 他们都是理论物理科学家 ， 当然 ， 数学作为理工科的基础 ， 更是永垂不朽 。
欧几里得提出的四维空间是基于三维空间的三个维数 ， 增加一个维数 ， 甚至可以增加n个维数来达到n维空间 。 首先我们就要了解一下什么是维数 。 维数就是在一个维度中想要达到这个维度任意一点需要运动的方向的最小数 。 什么意思呢？很简单 ， 一维空间是一条直线 ， 那只需一个方向来回运动就可以到达所有的点 ， 这里的方向称为向量 ， 和我们平时说的方向不同 ， 在同一直线上的两个方向只是一个向量 。 那么很简单二维空间就是一个平面 ， 我们只需要两个垂直的向量就可以通过来回运动和切换向量就可以到达二维空间的任意一点 。 同理三维空间就是在增加一个向量 ， 就可以到达三维空间的任意一点 。
于是通过类比和推理 ， 欧几里得提出了四维空间 ， 这是一个几何学概念 ， 并不是物理学概念 ， 这是有很大区别的 。 几何学没有实际载体 ， 物理学却是基于我们生活的宇宙进行的研究 ， 因此如果物理学出现了四维空间的说法并且证实 ， 那么就说明四维空间是真实存在的 。
人们经常提到的四维空间 ， 是爱因斯坦的相对论中提出来的 。 但是人们却产生了误解 ， 为什么这么说呢？因为爱因斯坦提出的四维空间不是全部基于空间维度这一属性 ， 物理本就是数学为基础 ， 结合现实然后衍生出来的一个学科 ， 因此物理学家也多数是数学家 。
爱因斯坦提出我们生活的世界是由三维空间加上“时间”这一维度组成的四维空间 ， 并不是说四维空间是还有一个空间维度存在 。 爱因斯坦提出的是“四维时空” ， 并不是四维空间 。 事实上直到现在也没有证实四维空间的存在 ， 只是科学家们提出的猜想而已 ， 只是相对论的传播使得世界上绝大部分人都知道相对论的存在 ， 但只是知道皮毛 ， 以讹传讹之下就把“四维时空”当成了“四维空间” 。
很多人说四维空间只是一个猜想 ， 没有证据有什么用呢？其实不然 ， 要知道科学研究的发展往往就是从猜想开始的 ， 我们高中数学也会经常有证明题 。 就是提出一个猜想 ， 然后通过数学来把他证明了 ， 那么这个猜想就是一种理论 ， 一种真理 ， 这是科学发展的必要过程 。
【“四维空间”被数学家证明真实存在？那么它到底是什么样子？】而理论是实践的依据 ， 说的直白一些就是工科以理科所学知识为基础 ， 然后加以应用 ， 就有了各项发明创造 ， 这二者是缺一不可的 。 就像爱因斯坦的相对论 ， 目前相对论的实际应用还非常少 ， 实在是相对论太过深奥 ， 以至于超前于应用物理的发展进程 。 总的来说 ， 四维空间并没有被证实 ， 目前还处于猜想阶段 ， 被证实的只是“四维时空” 。
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