无法理解五维空间？看这里就懂了，还有更高维度的空间解析（转） (1/2)

（转）

超级超级期待诺兰《星际穿越》，可惜是11月12日，苦逼的卖家双11刚过还要忙着发货，没办法去看首映，今天才补上。

除了非常多感人的情节，最让我兴奋的，就是看到很多以往只能想象的物理场景，被诺兰实物化，而且那么漂亮和壮丽，哪怕有很多和原本的想象有不同。

开篇看到g的时候，我就猜到这个不是普通包袱，可能是来自未来的人类给他们的启示，不过也没有想到是男主角自己。到最后男主角通过黑洞进入五维空间，情节进入了高潮，抖落了所有的包袱。这里涉及了很多数学和物理学的概念，本人并非科学家，只是多年来喜欢物理学的普通人，sheldon们等科学大咖就别喷了，如果有硬伤，也欢迎大家多交流，本文就不对情节做过多的评论，只是帮助大家形象理解多位空间而已。，

在此之前，先普及几个概念

1.【n维可以体现为n-1维的投影】

一维只有长度，就是一条直线。

二维是长度和宽度，就是一个薄片，没有厚度（高度），所以所有的二维图形，在一维就投影为一条线。这个也不难理解。

三维加入了高度。以此类推，就是真正的投影的概念，比如，三维的球体，在二维就投影为一个圆形。注意，不是三围。

那么四维呢？等下讲。

2.【在n+1维中，可以通过扭曲n维，来连接n维中的任何两点】

在一维里，两点之间只有一条直线距离是最近的，成为一条线段。

在二维的纸面上，我们还可以把这条线段扭曲变成一个圆形，那么这两点之间的距离就变为了0。

在三维中，我们可以干脆扭曲纸面，让两个点碰在一起。就像电影中演的那样。用笔戳破投影的两个洞，就是虫洞，而三维投影在二维纸面的是一个圆形，那么在三维中自然就是一个球形。相信这里很容易看懂。

在四维中的扭曲，你可以这样理解：你能够瞬间从任何一个地方，去任何一个地方。我们只是把空间扭曲而已。更形象的说，就是多啦a梦的随意门。

更多维度的扭曲，请见下文。

3.关于概率波的坍塌，【薛定谔的猫】

薛定谔的猫是诸多量子困惑中有代表性的一个。相信大家已经听过很多次关于这个故事的描述了，我就简化一下“一只活蹦乱跳的猫被封在一个密室里，密室里有一盘毒药，不知道猫是否会去舔毒药，那么在你打开密室之前，猫是活还是死？”

根据我们在日常生活中的经验，可以认定，猫或者死，或者活。但是，如果我们用薛定谔方程来描述薛定谔猫，则只能说，它处于一种活与不活的叠加态。我们只有在揭开盖子的一瞬间，才能确切地知道猫是死是活。此时，猫的波函数由叠加态立即收缩（或者说坍塌）到某一个特定状态。量子理论认为：如果没有揭开盖子，进行观察，我们永远也不知道猫是死是活，它将永远处于半死不活的叠加态。

很难理解吗？你只要这样去想象即可：在你打开盖子的瞬间，时空裂变成了两个，一个是猫死了，一个是猫活着，这两个时空，从此以后互不相干继续存在下去，两个世界里有两个你，可能会去做不同的事情，而这两个时空（宇宙），也不会互相影响。那么在空间裂变之前（就是你打开密室的瞬间之前），两个时空是叠加的，猫的死活，就是一种概率。这个概率，或者说概率波，在你打开的瞬间，由波，变成了一个确定的点（概率波的坍塌）。

4.【平行宇宙】

如果你理解了猫的或生或死的可能性，那么你就可以理解，在这里创造出了两个平行宇宙。如果再加上其他参数，比如，猫如果活着，是站着还是坐着；如果死了，是趴着还是躺着。加入这四种可能性后，就产生了4个平行宇宙（活着站，活着坐，死着趴，死着躺），以此类推其他的因素，则是无穷多个平行宇宙。

接下来我们来理解多维空间。

四维，就是加入了时间的三维。如果你也处在四维空间，你看到的人，应该是这样的）。

事实上应该比这个轨迹更长，这个人的一生，都体现在这个长长的轨迹里，让我们把图中的这种形状叫做“四维轨迹图”好了。而我们在三维世界看到的这个人，就是这个长长的四维轨迹图的一个瞬间的投影而已。所以，三维就是四维中的某一个时刻，反过来，四维则是三维的集合。

五维，就是概率（也可以理解为不同的可能性），即加入了平行宇宙的四维。那么投影在四维中，也是一个四维轨迹图。那么在五维世界里，应该是什么样子的呢？

在五维中，你会看到，同一个人，有无数个四维轨迹图（每一个轨迹图，都是他的一生，可能是成为医生，他也可能成为了总统等等。所以五维中，有无数种可能的此人的一生）叠加在一起，投影到任何一个四维空间，概率波就坍缩成为某一种特定状态，也就是他的某一种一生。

在《星际穿越》中，男主在最终进入黑洞后，进入了五维空间，里面有他女儿房间的所有时段，电影为了方便演示，没有用四维轨迹图的方式，而是用了无数个房间。有人会问，这样不是应该是四维吗，为何是五维？因为在当时的情形下，他女儿的命运也可能有可能性，可能没有解出方程，可能没有接收到他的信息等等。所以电影解读