三维空间是什么?为什么还有多维空间?

2026年09月21日 22:23
有5个网友回答
网友(1):

多维空间只是一种科学设想,目前还没有可靠的证据,能证明多维空间的存在。

二十世纪以前的物理学,描述世界由三维空间和一维时间组成,空间维度和时间维度完全独立,既所谓的绝对空间和绝对时间。

进入二十世纪后,狭义相对论把空间和时间统一起来,称为四维时空,时间和空间再也不是独立的事物,而是在某些情况下,时间维度和空间维度可以被压缩或者拉长,甚至相互转化。

随着科学理论的发展,科学家开始思考,在四维时空之外,是否还存在更高的维度,由于时间维度和空间维度存在本质区别,所以一般情况下我们称多维空间,而不是多维时空。在很多小说和影视作品中,也引用多维空间的概念。

多维空间的模型,在数学上进行描述相对容易,最简单的就是增加维度变量,但是要引用到物理概念上却很难;比如著名卡拉比—丘成桐空间,就是数学家丘成桐从数学上证明存在的六维空间。

卡拉比—丘成桐空间是蜷缩的高维空间,物理上预言,该空间存在于普朗克尺度,所以当前物理手段无法探测该空间的存在;不过该六维空间在三维空间中的投影,可以用计算机模拟出来,如下图所示:

其投影就如攥成一团的纸团,实际的卡拉比—丘成桐空间要复杂很多,如果一个三维人进入六维的卡拉比—丘成桐空间中,那么他能从各个方向看到自己的样子,甚至还能看到自己的后脑勺。

一些相对前沿的物理理论,比如超弦理论,就提出宇宙由十维空间加一维时间组成,在138亿年前的宇宙大爆炸中,有七个维度的空间蜷缩在普朗克尺度,只有三个维度的空间被展开。

这一设想非常新颖,因为以往的任何科学理论,包括经典力学、量子力学和相对论,都没有对宇宙的维度做出限制,比如相对论和量子力学,可以很容易推广到任何更高的维度。

而在超弦理论中,要求宇宙至少有十一个维度,如果少于十一维度,超弦理论的数学结构就会不完备,这是非常有意思的事。

关于高维空间的相关理论,还有膜理论、平行宇宙理论等等,都对其有不同的解释,不过目前还没有任何科学证据,能证明高维空间的存在。

网友(2):

时间是属于空间维度的“一维”吗?在不少影视作品中,更高维度的生物似乎可以操纵时间,但实际情况却并非如此,最新的物理理论研究就提出了“十维空间”理论,那么我们的宇宙为什么是三维的呢?请观看我的视频!

网友(3):

如果想要明白三维空间,要从一维空间开始数,一维空间只是一个点,无上下左右之分,二维空间只有左右之分是一个平面只有三维空间才有上下左右之分,有高度,而四维到多维人类还无法理解。

网友(4):

三维空间就是我们现在生活所看见的空间。因为这些都是我们人类构造出来的看不见摸不着的。

网友(5):

你好
多维空间只是一种科学设想,目前还没有可靠的证据,能证明多维空间的存在。二十世纪以前的物理学,描述世界由三维空间和一维时间组成,空间维度和时间维度完全独立,及所谓的绝对空间和绝对时间。