寻找4维人

4维人会嘲笑我们吗

说起4维人，可能许多人不理解，那我们从2维人说起吧。

在电影、电视普及之前，很多中国人喜欢看皮影戏，那完全就是影子在表演各种故事剧，再搭配上配音后，那也是栩栩如生，非常有意思的。

假设宇宙中真的有这样一个皮影世界，那里当然生活着的都是平面人，好像一群压扁了的大蚂蚁。他们也有很多社会活动，他们的学生也在上学。在课堂上，老师讲到多维的问题，说：我们是2维的平面人，除了我们能看到的1维的线条和2维的空间外，还有3维空间、4维空间……宇宙是多维的，可能还有3维人。学生们不理解了，纷纷问老师：3维空间和3维人是什么样的?

生活在3维空间的我们或许会嘲笑平面人不懂3维立体，可耐人寻味的是，我们中的每一个人几乎都想问一个异常类似的问题：我们的世界是3维的，我们是3维的立体人，那么有4维空间吗?4维空间什么样?4维的超立体人又什么样?

想象一下，会不会有4维人嘲笑我们?

我们看不到三维立体

其实平面人连自己的平面形象都无法看到，平面人眼里只有长短不同、颜色各异的线段，他们感觉他们的世界就是一根根线段组成的，脑袋是线段，身子是线段，四肢也是线段，周围的一切都是线段。

可是很显然，他们是有形状有面积的平面人呀，这是我们从高处俯视他们的平面世界看到的景象，别忘了，平面人只能在一个平面内活动，他们无法跳出来，他们看到的情况只能类似我们沿着一张纸人的侧面去看一样。因此，平面人要想看清一个物体的各个角落，需要前后围绕物体转一圈才行。

其实我们并不比平面人高超多少，我们的眼里看到的就是一个个形状不同的面，我们看到的世界与照相机拍的照片差不多，而照片上就是一个个形状不同的面。虽然我们和周围的环境都是立体的，但我们只能看到面对我们的那个“面”。如面对我们的人，我们只能看到脸面，看不到后脑勺是否还有个马尾辫。同样道理，一间房子、一座山，都是前面把后面挡住了，看不到后面的形状了。

由于我们看到的只是一个面，因此我们要想看到一个物体什么样，必须上下、前后、左右转圈看，才能对物体是什么立体形状有个整体的概念，但这整体的形状是我们想象出来的，不是眼睛看到的，眼睛看到的只有面。

平面人要想一眼看到自己的平面形象，只有跳出平面，变成像我们这样的立体人。那么类比推一下，我们要想一眼看到自己的立体形象，只有跳出3维立体，变成4维超立体人才行。

那么是不是由此可以推测，要成为4维超立体人的条件之一是：一眼可以看到3维立体?

2维空间与3维空间

在一个平面内，两条不平行的直线肯定要相交，这是初中平面几何告诉我们的知识。但在我们日常生活的3维空间中，两条不平行的直线不相交的现象太常见了。例如两套输电线，一套南北走向，一套东西走向，要想让它们不相碰很容易，只要两套电线杆的高低不同就行了。也就是说，一条直线从另一条直线的高空经过，就肯定不相交。

同样，立体几何定律告诉我们：两个不平行的平面——这里指数学上的平面，面积无限大，只要不重合，就肯定相交。但是4维人会说：错了，应该说：在3维空间里，两个不平行的平面，只要不重合，就肯定相交。但在4维空间里，两个不平行平面可以不重合，也不相交。

那么，这里的“两个不平行平面可以不重合，也不相交”，也应该是判断4维空间的一个条件吧。

那么平面人如何变成立体人呢?平面人不知道，但这个奥秘我们知道，现在3D打印很流行，3D打印就是把平面的照片变成3维立体的过程。这个过程一般是一个面一个面地累积叠加起来，就形成了另一个维度——高度。例如要用塑胶打印一个人体的模型，就把人体看成是由一个个切面组成的，这一个个切面中，相邻的切面往往相似，但不尽相同。这每个切面都可以看成一个有一定厚度的平面人，立体的人体模型就相当于把一个个形象不太一样的平面人摞起来组成的。

那么可不可以类比一下，4维人在进行4维打印时，是不是也是一个个3维切体累积叠加起来形成了另一个维度，从而形成了4维人呢?当然4维人相邻的3维切体相似，但不尽相同。

也就是说，4维超立体人形成的另一个条件就是：4维人是3维立体人按照某种方式累积叠加起来的。

那么分析到这里，我们能否设想出4维人什么样?当然对于4维的理解有很多，一般情况，时间也被认为是一个维度，因此我们其实是4维时空人，但是4维时空人与4维人显然还不是一个概念，我们说的4维人是4维空间的人——注意，这里是4维空间，不是时空。4维时空人虽然是一个个不同时间的人体累积叠加形成的，但是我们这些4维时空人一眼看去，看到的不是立体，而是形形色色的面。

4维空间什么样

那么什么情况下可以认为是4维空间和4维人呢?

有研究者认为，这空间的第4个维度可以认为是长、宽、高和深度，这深度指的是从宏观到微观的一种深度。我们目前已经知道，物质是由夸克组成的，但是夸克又是由什么组成的呢?更微观的粒子组成的，那么更更微观粒子呢?10-33厘米的普朗克长度范围有没有粒子呢?

如果我们的宇宙在很多层粒子都有它的立体形象的话，那么我们的宇宙就是4维空间。例如可见光下的宇宙与伽马射线下的宇宙相似，但不尽相同，很多可见光下的星球，在伽马射线宇宙中消失不见了，而伽马射线下的银河盘上下对称的大“气球”在可见光下是没有的。但这都是我们这个宇宙的形象，可见光下的宇宙是3维立体的，伽马射线下的宇宙也是3维立体的。那么哪个宇宙才是真正的宇宙?可见光宇宙?还是伽马射线宇宙?我们应该说，我们的宇宙是一个从异常微观到不太微观的综合体。这综合体是不是就是个4维空间呢?

在4维空间里，当两个平面不平行的时候，如果两个平面是由不同微观的粒子组成的话，这两个平面看似相交，其实并没有碰到一起，就像风吹纱窗一样穿过去了，例如中微子组成的平面就不会与分子组成的平面相交。

4维人什么样

如果有一种人，不仅有细胞组成的这个身体，在非常微观下还有另一些身体的话，当然这更微观下的身体是更微观粒子组成的。那么这样的层层身体就构成了一个个叠加在不同微观空间的超立体人。他可以用类似我们的眼睛看到我们这个世界，也可以用微观粒子组成的眼睛看到非常微观的其他更多世界。当然，这样的人看我们可以从宏观和微观各个层面去观察，一眼就可以看到我们的身体是个3维立体，因为用更微观的眼睛观察的时候，我们的身体是透明的，从前胸能看到后背什么样。

如果一个4维人没有细胞这层身体，那么他碰到我们这些3维人的时候，两人并不会相撞，也许就像鬼片中，鬼从人体穿过那样!

你相信这样的空间是4维空间吗?你相信这样的4维人存在吗?