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综述你有听说过四维空间吗？
茫茫宇宙中存在着许多令人惊叹的天文现象 ， 人类一直以来也在不断对宇宙发起探索 ， 有些天文现象有些远远超出了人们所能认知的范围 。
在电影《星际穿越》中 ， 就曾经提到过一种神奇的天文现象 ， 那便是四维空间 。 电影中的四维空间帮助主角成功在黑洞中存活下来 ， 且主角也在四维空间中 ， 如同观看影片一般看到女儿不同时间段的成长 。
那么真实的四维空间是怎样的呢？人类进入四维空间后究竟会发生什么？其实早在1854年 ， 黎曼就曾利用自己所研发的理论为人们揭示过关于四维空间的秘密 。
黎曼几何黎曼是历史上一位著名的数学家 ， 他于1826年出生于德国的一个小镇 。
黎曼小时候体弱多病 ， 且并不爱说话 ， 在外人看来 ， 他是一个极其“古怪”的孩子 。 但是在黎曼的成长过程中 ， 展示出了非同寻常的智力 。
在1846年 ， 黎曼进入哥廷根大学学习 ， 主修的科目为神学和哲学 。 但是在此期间 ， 黎曼总会去到一些数学讲座听讲 。 富有逻辑且灵巧的数学一下子引起黎曼的极大兴趣 ， 在征求父亲的意见后 ， 黎曼后来改修数学 。
在数学邻域 ， 黎曼展示出了极高的天赋 ， 并且创造了后期著名的黎曼几何 。
黎曼几何最初是于1854年提出的 ， 当时黎曼发表了一本名为《论作为几何学基础的假设》的文章 ， 此后 ， 黎曼几何便出现在人类历史上 。
在黎曼几何当中 ， 有着对非欧几何的高度概括 ， 所以黎曼几何也帮助非欧几何为人们所接受 ， 让大众了解非欧几何 。
而黎曼几何理论同样也受到黎曼的恩师 ， “数学王子”高斯的影响 。
黎曼在继承高斯于曲面内在微分几何的基础上 ， 同时也将曲面概念拓展到了流形上 。
在引入流形概念后 ， 黎曼便一下子跳出原有的三维空间概念 ， 为后续证实四维空间存在打下了基础 。
黎曼在文章中做出了全新的假设 ， 将原有的二维曲面拓展成“n维流形” 。 这样一来 ， 原有的公式系数也被拓展为“黎曼度规” 。
通过全新的计算方式 ， 黎曼证实了在宇宙空间中 ， 其实不仅仅只存在我们所知道的三维空间 ， 实质上 ， 人们完全可以往多维空间思考 。
黎曼几何为后续人们深入探究四维空间提供了重要的理论基础 。 就如同我们所熟知的爱因斯坦的广义相对论 ， 便受到黎曼几何的启发 。 在黎曼几何的基础上 ， 爱因斯坦进一步阐述了对于四维空间甚至多维空间的畅想 ， 为后续人们继续研究多维空间又推进一大步 。
四维空间是怎样的？由于科技受限 ， 我们目前无法去到真正的四维空间 ， 只能通过理论推算来想象四维空间是怎样的 。
对于人类来说 ， 四维空间在字面意义上只是比三维空间多了一个维度 。 但是如果想要真正去到四维空间且理解四维空间 ， 对我们来说都是极其困难的 。
在传统的认知当中 ， 四维空间被认作为“运动的三维空间” 。 按照理论来看 ， 如果每增加一个维度 ， 就会多一个相互垂直的线条 。 那么一维就只存在一条直线 ， 且这条直线会无限延长 。 二维就是在一维基础上 ， 增加线条变成平面 ， 三维空间则是在二维基础上由长宽高所组成的全新空间 。
如果将三维空间认为是由两两垂直的长宽高组成的空间 ， 那么四维空间便会在此基础上 ， 再增加一个相互垂直的线条 ， 成为一个标准的欧几里得空间 。
这种形态的空间 ， 我们目前只能通过数据想象出来 ， 在人类的认知中 ， 想要完全理解这种空间形态 ， 还是极其困难的 。
还有一点 ， 真正的四维空间可能会更突出“时间”概念 。 这里的时间极其可能是立体的 ， 这一点就与我们所熟知的三维空间是极为不同的 。 时间在变为立体后 ， 所发生的所有时间便会如电影般呈现在人们面前 ， 我们可以看到未来与过去所发生的时 ， 时间不再是一个理论上的东西 ， 而是真实立体的 。
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