我认为人类是可以想象出四维时空的样子的。但是要让人想象出数学上的四维空间的话，确实有一点困难。

爱因斯坦提出的四维时空，是时间和空间的统一体。时间被作为了一个独立的维度来看待。虽然是一个独立的维度，但事实上时间和空间是有关联的，这个关联就是真空中的光速c。这样的四维时空就是我们所生活的这个时空。

我们日常生活的经验，基本上都是在相对低速的情况下获得的。所以我们很容易就可以想象的出一个低速的四维时空——这就是我们每日所见的时空。我们做梦，我们看电影都能够重现日常对于这个四维时空的体验。

但是，由于我们很少有在高速的情况下这个四维时空的直观体验，因此对于这个时空的真正的实景，我们仍然很难（但不是没有办法）去想象，这也涉及到心理学的一些理论，诸如感知和认知的心理形成方式。

闵可夫斯基和爱因斯坦就曾以几何推理的和思想实验的方式，进行了对我们所在四维时空在高速情况下实际体验的想象，由此才给出了《闵可夫斯基图》和《狭义相对论》。

上图：闵可夫斯基图——时间光锥。此图是把空间投射到二维平面，从而实现把四维时空投射到三维透视画法的投影（实际还是二维，就跟我们欣赏画作一样）。

数学上的四维空间，第4维度就不一定是时间了。这里的第4个维度，实际上和前三个维度没有任何差别。他们都是可互换的完全等同的空间自由度。这样的四维空间完全是逻辑上抽象出来的，并不是物理现实。这个四维空间常常与爱因斯坦提出的四维时空相混淆，让许多读者混淆两者的概念。因此我们不要把下面的这种四维空间的立方体的示例认为是爱因斯坦四维时空的一个想象图——

上图：数学上的四维空间在三维空间的投影（这不是四维时空的演示，我们的世界绝对没有这样怪诞的情形）

要理解这个四维空间在三维上的投影都十分困难，更不要说在自己的脑海中去想象这种四维空间了。

我们并非想象不出四维空间，只是想象不出远离我们生活体验的那种四维空间。毕竟我们就生活在四维时空之中。

谢邀

根据我们平时对于一维二维三维的理解，在几何学上来说，可以定义为线、面、空间。在一个维度空间里，你能做出几条正交的直线，那么，这个空间就属于几维空间。三维及其以下的空间就算是天生的盲人，都可以很直观的想象到的。

如上所述，四维空间理论上是在我们能想象到的前后、左右、上下的三维空间上，在加上另外一个维度，目前比较认可的是时间维度，但是也可以是其他，不如说温度、色度或者是声音。但是我们的大脑却想象不出来，因为我们永远不能在三条正交的直线中加上一条垂直于三条直线的线。

题外：四维空间或许已经摆脱了一种相互垂直的状态。打个比方，你可以想像一间屋子有两个门，你从左边的门出去却从右边的进来，在三维空间里这是两个门，但在四维空间里却是一个门。

首席投资官评论员门宁：

人类是可以想象出四维空间的，已经有很多科普文章来介绍多维度的空间，但是大部分人仍然不理解四维空间。

我看到很多人的答案里仍然把时间作为一个空间维度，这点我是不认可的，时间与空间完全是两个概念，并不能混为一谈。大家愿意相信时间是第四个维度，只是因为时间是我们可以观察体会并计量的。因此在考虑空间维度时，第一个想要加上的就是时间。

但为什么我不认可，需要看接下来的分析。

我们衡量空间的尺度，有距离、面积、体积，这几个词刚好是用来形容一二三维空间。

一维空间只是一条线，线上只可以向前和向后，这条线可以是直的，也可以是弯的，甚至可以是螺旋的，但是无论什么形状，处在这个空间上的物体只能向前或者向后移动。

比如从A点到B点，只能沿着这条虚线走完（想想一下蚊香燃烧），不可能绕过中间的线到达B点。

二维空间是一个平面，是在一维空间基础上增加了一个维度，仍然是从A点运动到B点，物体运动不必局限在原来的那条线上，而是可以通过其他路径（如CDEF）到达。

我们回到一维空间看这个问题，假如有人站在AB点中间，A点有一只小狗，小狗沿着二维空间的C线到达了B点，这个人会吓傻了，因为他看到的会是小狗从A点消失了，然后到达了B点，实现了空间上的穿越。

判断一个空间是否维度更高，就是看这个空间能否较低维空间实现穿越。

理解了一维空间到二维空间的变化，就可以理解二维空间到三维空间的变化。三维空间无非就是在平面上加了一个高的概念，在二维空间物体只能贴着平面运动，到了三维空间就可以跳了。

三维空间是我们生活的空间，大家不用想象就能理解。

四维空间相对于三维空间，又多了一个维度，但这个维度不可能是时间、温度、密度等等我们日常生活中使用的尺度，因为我们通过这些都不能实现在三维空间的穿越。

想象一个，一个人可能沿着时间从你背后消失，到达你面前吗？这是不可能的。

四维空间是在三维空间的基础上，又开辟了一条路径，可以绕过我们熟悉的三维空间，实现在三维空间的不连续移动。

我帮大家描绘一种场景来理解这个问题：平时大家上班，可以选择步行、公交、开车等方式。突然有一天打开门的时候，发现门外是一个完全没有见过的地方，你出后们走了几步到达另一个门，一打开门发现是单位。你并没有在原来的世界中移动，而是通过一个新的空间，实现了在三维世界中家到单位的转移。

你生活的三维世界，加上那个完全没见过的地方，就是四维空间。

<2>不要说四维了，人类其实连三维空间都并不能真正掌握。

让我们先谈谈相对简单的事儿，比如成为一个优秀的职业棋手，需要哪些素质。成为一个优秀的职业棋手，最重要的能力之一，就是拥有强大的处理二维平面上图形变化的能力，虽然中国象棋、国际象棋还是围棋的棋子都是立体的，但这些棋类的游戏的本质，其实都是二维平面上的游戏。可就算是二维平面的游戏，又有多少人玩得好呢？

图示：真三维国际象棋，但没有人真的愿意下这种棋，这对人脑来说太难了。

但不要沮丧，因为我们的大脑，本来就不是用来下棋的。我们的大脑是用来生存和繁衍的。下棋这种事儿在从前都是吃饱之后的娱乐，与生存和繁衍无关。

虽然，人类生活在三维空间中，但其实我们并不能真的掌握三维空间。比如机械工程中，我们需要把三维物体拆开成二维物体才能真正理解并进行制造。机械制图中著名的三视图就是这个原理，将三维物体，投影到三个平面上，将其拆解成二维物体，这就是著名的三视图（俯视图、正视图、侧视图）。这才是符合人类能力的理解方式。

图示：飞机外观的三视图。

我们的双眼看到的其实都是二维平面，这是因为我们的视网膜就是二维的，所以我们根本不能真实地看到三维物体。我们看到的只是三维物体的二维投影。那么人类是如何产生立体视觉的呢？

图示：三维物体投影到我们的视网膜上形成的是一个二维的投影。还是一个上下颠倒的影像，不过这问题不大，大脑会自动将它纠正过来。

图示：立体视觉原理

我们的左右两只眼睛基本位于同一个平面，这是形成良好立体视觉的需要。这样左右两眼所看到的影像就会稍有差异，大脑将左右两张图像叠合在一起，就能感知到立体图像了。从前有种简陋的立体照片，就是利用这个原理来获得的，分别拍摄两张照片，你在观看时，将这两张照片合二为一就会产生一个立体的幻象。

图示：通过左右抖动画面，是否觉得画面中的金字塔多了立体感？

搞懂了这个道理，历史上很早就有人制作出了三维电影，但是那时候技术条件有限，三维电影热闹了一阵就烟消云散，直到三维阿凡达电影问世，那精妙绝伦的三维影像，才真正得到了观众的认同。自此之后，每年都有三维电影的大片问世。

实际上，通过计算机的换算，一些画家可以在平面上画出极其逼真的假三维物体，这充分证明我们的大脑中所感知的三维立体影像，其实只是一种幻觉。

图示：比利时画家本海因令人印象深刻的铅笔画。

不过，虽然我们不能直接在大脑中模拟出四维物体，那只是因为我们的大脑压根不需要去想象一种压根不存在的的东西，但自从我们发明了数学和几何，我们就拥有了拆解任意维度的非凡能力，我们可以把难题变得简单。

我们甚至可以给四维生命制作一个四维电影，只需要有真正的立体投影术即可。

图示：立体投影仪投影的真3D地球影像。

既然人类能在二维平面上创造出三维幻象。那么四维生命也能通过将四维物体投影到三维空间中，制造出四维幻觉，这里我们假设它们的视网膜是三维视网膜，它们观看的其实同样是四维物体的三维投影，然后在它们的四维大脑中，合成为假四维影像。

现在，我要说一下，不是所有人类都无法想象高维空间，至少某些人能用某些奇特的方式想象高维空间，比如大名鼎鼎的几何学家卡拉比。1954年，卡拉比提出用一个具有某种特定数学性质的紧密蜷缩的高维空间来解决粒子物理学中遇到的问题。但当时几乎所有数学家都不相信这样的高维空间可以在数学上真实存在。注意，先不论现实问题，而是在理想的纯数学世界中，这东西是否能够存在。

虽然，卡拉比提出了猜想 ，但他自己并没有证明这个猜想，最终是由中国数学家丘成桐证明，在数学上允许存在这么一种特殊的空间，并且它至少有六个维度，即是一个六维空间。上图就是卡拉比-丘成桐空间的三维立体投影。下图则是丘成桐的故乡，将这个图形放在市广场中心，作为纪念。

图示：2018年12月22日上午，直径2.6米高3.6米自重5吨的卡拉比-丘成桐空间雕塑，在丘成桐家乡蕉岭落成。

欢迎关注，解疑答惑

谢谢点赞*_*

为什么想象不出来？那是因为在我们的印象中，世界就是三维的，我们没有见过四维世界，因为人是三维生物，对于更高维空间无法感知，就像二维生物蚂蚁同样也无法理解三维世界。

高维空间作为几何对象是很难理解的，作为代数对象却相对容易理解。根据我们日常对一维、二维、三维空间的印象。一个空间有多少维，就是在这个空间中能做出几条互相垂直的直线，或者说有几个相互垂直的方向。以此类推，四维空间就是在左右、上下、前后之外，还有一个与它们垂直的方向的空间，这个定义一目了然，但是人脑却很难想象出来。

这个世界只有三个维度，在19世纪的时候人们就已经认识到世界上有更高的纬度，但是那个时候人们认为是灵魂的维度，而在爱因斯坦和他的老师闵可夫斯基之后，四维物理学才正式诞生。但是这里的第四维度是时间，而且时间在数学表达上和空间维度不一样，它们相差一个负号。而真正有意义的空间高维度理论却来自于弦论，弦论以及其后续的M理论允许空间十个维度，时间一个维度的世界，我们人类无法想象出这样的空间高维度，因为我们只生活在三维展开的世界上，更高维度蜷缩在极小的尺度。想象一根细线，你从远方看的时候觉得是一维的，但是对于一只在那上面的蚂蚁来说，便是二维尺度的。

仅仅是靠人眼是很难想象四维空间的，我们可以借助数学中的代数来加深理解，四维空间就是在三维空间的基础上多加了一个时间。相当于在立体几何的坐标基础上，加上了与长宽高都垂直的一个方向的空间，我们把四维空间表示为（x,y,z,t）而人类却可以表示为（x,y,z,0）。我们这个世界虽然存在时间的概念，但相当于四维空间中的t值变成了0，我们这个世界是四维空间的一个“投影”，而四维空间中的时间与长宽高相互独立，与我们的世界没有交集，无论怎么样我们都不可能与四维空间在同一个时间里，自然无法想象。

原因很简单，就是因为我们是三维空间物种，所以想象不出所谓的四维空间。又或者所谓的四维空间根本不存在！

我们通常所说的维度应该是这样的，零维就是一个点，一维是走无数点组成的线，二维是由无数线组成的面，三维是由无数面组成的体，包括长宽高！

也可以这样理解，低一级的维度都是高维度的投影，比如我们熟悉的三维空间投影就是一个面，二维空间！

还有一种理解方式，找到一个垂直于三位空间的长宽高的轴线，就形成了四维空间！

那么按照这种理解方法，四维空间应该是由无数个体（三维空间）组成，而且三维空间是四维空间的投影。

但在我们熟悉的三维空间里，无论如何你都找不到一条垂直于长宽高的另外一条线（维度）。也就是说，这条线是人们假想的线，假设它存在，但它到底存不存在我们并不确定！

有很多人说三维空间里的我们可以操纵二维空间里的一切，能看到那里的一切，但事实上二维空间真的存在吗？当很多人坚定二维空间肯定存在时，认为我们可以看到那里的一切，结果我们看到了吗？

不要说更高的维度四维度空间了，如果连我们已经非常理解的二维度空间都找不到的话，我们又有什么理由去寻找所谓的四维度空间呢？起码迄今为止我们没有发现任何二维度空间的生命！

所以说，不管是二维还是四维，更可能只是数学上的概念，现实中只有三维，然后加上时间这个维度！

以上仅是个人想法和观点，欢迎与大家一起探讨！

我们所生活的空间是三维的，所以我们无法想象出包括四维在内的更高维度空间究竟是怎样的。但我们可以通过低维空间的类比，来推测四维空间的结构。

零维空间是一个没有大小和维度的点，它代表着空无。但为了说明方便，我们通常会画出一个有大小的点。

通过无数的点连成一条直线，这就是一维空间。在只有一个维度的一维空间中，只有长度的概念。

如果把无数的一维空间在一个平面中聚集起来，这就得到了二维空间。在拥有两个维度的二维空间中，将会有长度和宽度的概念。

如果把无数的二维空间在一个立体中聚集起来，这就得到了三维空间。由于三维空间包含三个维度，所以就有了长度、宽度和高度的概念，这就是我们对这个世界的认知。

同样地，如果把无数的三维空间在一个超立方体中聚集起来，这就是四维空间。但我们生活在三维空间中，无法知道四维空间比三维空间多出了怎样的维度。

事实上，生活在三维空间中的我们只会看到三维物体的一系列二维截面，然后大脑再想象出三维的物体。也就是说，我们无法直接看到三维的图像，至于四维图像就更不可能了。

可以想象，如果我们是四维生物，我们可以从另一个维度直接看到三维生物所认为的“里面”，这意味着高维生命可以透视低维生命。这就好比“二维纸片人”无法看到里面，但生活在三维空间中的我们会从另外一个维度看到二维的“里面”。

为什么人类想象不出四维的空间？

人类对于维度总是百般好奇，总觉得我们周围有更高的维度...比如总觉得有平行世界、或者另一个维度生活着外星人、或者认为有超级文明在更高的维度观察我们....因为未知与疑虑，所以我们总有一种迫害妄想症！当然也不能说人类想象不出四维空间，因为我们无法从更高的维度观测我们这个三维世界，因此要完整的想象出四维空间的结构是很难的。

这是从0维到四维的三维投影，从左侧0维到3维理解起来应该没有问题，因为自身的维度和比我们低的维度都能够观测到，比如下图的魔比斯环:

不用回头就能走遍正反两面，如果对于二维生物（如果有的话）肯定是难以理解的，因为这是它们本身的局限，而我们三维空间中则能完整看到他们在魔比斯环上绕的圈圈！

比如上图的克莱因瓶，如果有人在我们的三维空间中制造出这样一个独立空间的话，相信各位肯定觉得是活见鬼了，其实这和魔比斯环是一样的，我们能看到他们的“鬼”，但却见不到我们空间的结构已经改变了！

这是一个四维在三维中展开的GIF图，当然这只是我们对于四维空间的认识，即使用GIF表现也只是四维在三维空间中的投影而已，仅仅辅助理解，但四维空间到底是个什么样的空间，我们在三维中能想象出它们是包裹在我们三维空间外部的一个空间，而这个包裹是无孔不入的，也就是说包括我们的身体和内部构造和我们所有的建筑与装置，只能四维空间的观察者想看到就能看到，无论你用什么阻隔，对于更高维度的观察者来说就是透明的，而且来去无阻！

当然这仅仅是我们的理解而已，是否正确无法证明，或者有待于未来对于空间理解透彻之后的验证，也许线索就藏在遥远宇宙空间的暗物质和暗能量中！

四维空间到底存不存在，现在是个未知数，但是假如它存在，那么就可以通过某种形式影响三维空间，进而被我们感知到。

现在，我带大家做几个简单的试验，来展示高维空间可能对低维空间产生的影响。

首先，准备一张A4纸，在上面画一个毛毛虫，起名叫作“虫虫”。虫虫是个二维生命体，一生都生活中这张A4纸上，并且认为这就是它的宇宙。它也热爱研究物理，它发现宇宙的大小是210mm×297mm（A4纸大小），宇宙质量是4.37克（A4纸的大概质量），而且宇宙是个光滑的平面。

虫虫只能看到自己的宇宙，它很快就把宇宙研究透彻了，认为自己是伟大的天才……

然后，你拿着以下工具登场了，剪刀、一杯水、手电筒。虫虫万万没想到，还有个三维空间智慧生物，正饶有兴致的看着它和它的宇宙！

现在开始实验：

第一步：你拿着纸，卷了一个桶状，虫虫发现自己瞬间从宇宙的一端到了另一端！这太不可思议了！

第二步：你在纸上泼了点水，虫虫发现它的宇宙质量变大了，这是怎么回事？？（当然是因为纸湿了……）

第三步：你拿手电筒在纸上照了一下，虫虫发现自己宇宙中的某个地方温度升高了！！（光带来的热辐射……）

第四步：你拿剪刀在纸上剪了个洞，虫虫走到这里，不小心掉了下去，离开了它的宇宙！哦！最后，虫虫终于被你整的崩溃了！！

我们看一下这几个试验，很简单、也很理所当然，但是里面可有大学问！！

首先虫虫只能生活在它的宇宙中（纸上），它看不到三维空间，它所研究的物理学只在纸上成立。因此它不可能理解三维空间的物理。

那么，我们泼水，对虫虫来说，就是它的宇宙质量无缘无故地增加了；我们照射光辐射，就是它的宇宙温度无缘无故地升高了；我们卷曲纸张、剪个破洞，就是改变了虫虫宇宙的空间结构，让虫虫在它的宇宙中穿越或者消失……

同理，四维空间也可以影响三维空间，而让我们无法解释。你可能会说，四维空间不一定有智慧生物！其实不需要有智慧生物，只需要有物质，例如四维的星体，如果它和我们的三维空间相接近或者相接触，都可以对三维空间产生影响！（三体这本书中提到了降维打击，有点相似）

那么我们世界中一些尚且无法解释的现象，例如看不见的暗物质、找不到的暗能量，为什么不能解释为四维空间对我们的“泼水”和“照光”？！

还有如一些神秘现象，例如幽灵船（船员莫名消失）、百慕大三角等，为什么不能解释为四维空间对我们空间结构的改变？！

当然，我希望这些问题，都能在我们自己的宇宙中，用我们的物理学找到答案；但是如果未来真的做不到，不妨考虑一下高维空间影响的可能性。而且，我们一定可以通过这种影响，部分地倒推出高维空间的景象。

所以，如果四维空间真的存在，我相信人类一定有可能描述它的景象！或多或少而已！

毕竟，“虫虫”只是虫虫，而我们，是智慧生物！！

东升西落——专注回答科普问题的理科男，研究生学历，酷爱物理学及科普著作，高中时就加入物理兴趣团体，登过天文台，看过望远镜，找过室女座……。

回答特点：力求通俗而准确，严谨而活泼

有问题的欢迎讨论回复，喜欢的话烦请关注，谢谢！

四维、三维、二维、一维这些名词最多的还是在网上看到的，下面这些回答大部分也和网上的差不多。我不知道这些解释最早出自于哪里，维度又和时间相关联，貌似又变得很复杂，我曾经对于那些解释也比较相信，但感觉又经不起进一步推敲，借着这个机会正好说说自己的看法。

这个可以肯定的说，时间不属于纬度，四维空间并不是三维+时间轴组成，也不要把四维空间和数学中四维模型相混淆，时间是什么？时间只是人们虚拟出来的一种计量方式，用来表述物体的运动，也就是说，如果整个宇宙包括原子都是静止的，那么时间就是静止的，时间是由物质运动所产生，因此时间旅行是不可能实现， 这里要补充一点回到过去，是不可能的，但是有可能会到达未来，因为时间是由运动产生，物体的相对速度不同，如果相对速度差别很大，那么他们所经历的时间就会相对不同，运动慢的物体时间就会过得比较快，运动快的时间就会过得比较慢，因此运动快的相对于运动慢的就好像是穿越到了未来，这其实就是爱因斯坦相对论。既然时间是不可以回到过去，一直向前，所以就不可能是四维空间的一个维度。反过来说如果是四维空间的一个维度，那么肯定是可以回到过去的，就像你可以向前走也可以向后走，所以长度是一个维度。

一个点、一条直线、一个平面都是三维的，根本不存在零维、一维、二维，因为构成物质的粒子是三维的，你在一张纸上画一个点、一条线，包括这张纸都是由基本的粒子构成，当然是三维的了，人只能看到平面的东西，但是可以在大脑中将平面东西转变为三维，按照这个规律，如果人类要发现四维空间，就必须直接观察到三维，而且还要取决于人类的大脑能否将三维转化为四维。就像色盲无法看清颜色一样，这是由于身体机能的限制，同样受制于身体机能的限制，人类只能观测到所谓的二维图像，无法观测到三维立体，所以人类是永远都无法想象出四维空间的，就像画鬼容易画人难，去虚构一个大家都没见过的东西显而易见是容易的，这也是网上有很多四维空间想象图的原因。