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我们的现实空间为什么既不是二维,也不是四维,而恰恰是三维的?

曾有一篇题为《银河探险记》的科幻小说,说地球人发现银河中有一颗可能存在智慧生物的星球,于是派了一艘飞船前去考察。可是,那个星球上的文明虽然比地球文明发达,但却被一些头脑发达、四肢不勤的超智慧人统治着,他们奴役着当地的普通人。在那里,地球人还接触到来自科技水平更高的超星球的“总星系人”,在他们的帮助下,地球人历尽艰险,终于与当地普通人一起推翻了超智慧人的统治。这个星球离地球有几万光年之遥,也就是说,以光速返回地球,也得花费几万年时间。但由于总星系人已掌握“改变时空结构”的技术,于是,几万光年的空间在一瞬间被穿越了。

“改变时空结构”,竞能使远在天涯的物体近在咫尺,实在是非常奇妙和诱人的。难怪在许多有关宇宙航行的科幻小说中,常常可以看到“超空间”、“隐空间”、“特异空间”等名词。有人把这种新奇的“隐空间”、“特异空间”解释为人类孜孜以求的四维空间。许多奇妙的现象将伴随着第四维的出现接踵而来。

众所周知,我们生活于三维空间之中。它有三个维,或三个互相独立的测度:长度、宽度和高度。为什么现实空间不是四维空间或二维空间呢?如果存在四维空间,那会出现什么情况呢?

一维空间和二维空间

让我们先想象存在一维的人。

他们像一个个点,生活在一维空间中,即生活在一条线上,这个世界只有一个测度——长度,只有两个方向——向前或向后。因此,它可以是一条直线,也可以是一条曲线。