比科幻片更刺激！真实四维空间，人类大脑永远无法想象

四维空间是什么样子
    首先让我们快速浏览一下不同维度，零维非常简单，它就是一个点，一个没有长度、宽度和高度的单点。


    现在加上一点长度，你就得到了一维，也就是一条线，想象一下走钢丝的人在一根细绳上保持平衡，他只有一种移动方式：向前或向后。
    当我们上升到二维时，就进入了平面图形的领域，想想一张纸或者屏幕上的一幅画，在这里你可以左右移动或上下移动，但无法进入第三维度。


    然后我们来到了熟悉的三维世界，在这里我们可以在各个方向自由移动。
    但是到了四维，一切都不一样了
    这是一个我们难以直观想象的空间方向，人类大脑很难理解，就好像试图给一个生来就失明的人，解释颜色是什么样子一样。


    想象一下，有一个存在于这个更高维度空间的生物，它能够拥有一个我们根本无法想象的额外移动方向，当我们一次只能从一个角度看到三维物体时，一个四维生物却可以同时观察到物体的所有面。
    想象一下，能够看着一个立方体，同时看到它的每一个面、每一条边和每一个角，这就像拥有一双眼睛，无需转动魔方，就能看到整个魔方的全貌，是人类的三维大脑永远也想象不出来的奇景。


    为了帮助你理解这一点，我们再用一个类比，想象一个二维生物试图理解球体的概念，当它看一个球体时，它看到的只是一个圆，当球体滚动时这个圆的形状会发生变化，但这个二维生物无法理解整个三维物体，它所看到的只是一个更复杂事物的平面投影。
    现在如果我们把这个概念应用到四维生物上，它看待整个三维世界，就如同我们看待一个扁平的圆一样，它可以一眼就感知到我们存在的方方面面，将深度、宽度和高度体验为一个无缝融合的现实。


    换句话说，三维里的一切对四维生物来说都是敞开的，凭借它在第四维度中穿梭的能力，它可以毫不费力地进出固体物体，它看到一个封闭盒子里的所有东西，甚至可以穿墙而过。
    如果第四维度不是空间属性，而是时间属性的话，四维生物就可以同时感知过去、现在和未来，它自己就是一台时间机器，可以见证所有事件的展开，甚至可以像翻阅相册一样重温过去的时刻。


    在它们的认知里，时间和空间都不再连续，取而代之的是一个超级互联，一个四维生物会关注事件、物体甚至时间本身之间的所有关系，于是因果关系得到了全新的诠释，因为它们不会仅仅把事件看作是孤立的事物，而是看作宏大存在的一部分，就好像它们可以看到生活的全貌，而我们却只能专注于一个微小的部分。


    如果它来到一个三维的房间，那么当我们在这个房间里四处走动，从不同角度观察事物的时候，它无需绕过桌子去看桌子的另一面，而是可以一下子看到整个桌子，桌面、桌腿，甚至桌子下面的东西，同时尽收眼底。
    在我们的三维世界中，我们只能从有限的视角想象三维形状，但对于一个四维生物来说，一个球体将不只是一个圆形，它会是一个完整呈现的三维物体，周围还有其四维的对应物，它可以看到球体的整个体积和它的内部。


    四维生物最有趣的方面，是它可能如何与固体物体互动，当我们只能触摸物体的表面，并且必须依靠触觉来了解物体内部的情况时，一个四维生物可以穿过物体去抓住隐藏在里面的东西，它甚至无需进入一个封闭的房间，就能观察到房间里发生的一切。
    对我们来说，时间就像一条只能朝一个方向流动的河，我们依次经历各个时刻，过去、现在和未来，但对于一个生活在四维空间的生物来说，时间更像是一幅风景，所有的时刻都同时存在，它们可以同时看到所有事件的发生，就像看电影可以同时看到整个情节的展开，而不是像我们一样等待高潮的到来。


    在《星际穿越》中有一个关键场景，主角库珀发现自己身处一个超立方体，一个理论上的四维立方体中，当库珀进入超立方体时，他被一个由无数书架组成的超现实场景所包围，每个书架代表一个时间点，也是他女儿生活中的一个特定记忆。
    和其它电影的线性穿越时间不同，库珀可以同时进入这些时刻，他不只是在翻阅记忆，他是在以一种，超越我们对过去、现在和未来的典型理解的方式，体验着这些记忆，而这只是四维生物的基本能力。


    当三维的我们回忆一个时刻时，常常把它看作是时间中的一个快照，就像相册里的一张照片，我们记得当时的感受、看到的东西以及和谁在一起，但对于在超立方体中的库珀来说，他伸手触摸书架上的一本书，突然间他就被带回到了那个时刻，这说明时间是一个可以被穿越的维度。


    作为诺奖得主基普・索恩亲自监制的科幻电影，星际穿越里涉及到科学的部分，都是和目前的理论高度对应的，随着对时空本质的不断探索，也许未来有一天，人类能将自身改造成更高维度的生命，从另一个角度去观察整个宇宙。