线是一维的,它由点构成。面是二维的,它由线构成。体是三维的,它由面构成。以此类推,四维空间是以体为参数构成的,通常被理解为时间。
五维空间则是在时间的基础上,以某种参数构成的空间,科幻作品中常将之与黑洞、虫洞等概念联系起来,但这一概念较为难以理解。
人类能够感知的只有四维,即长宽高和时间。一维空间能够容纳零维(直线由点构成),二维空间能够容纳一维(纸上画线),三维空间能够容纳二维(盒中放入纸片)。因此,四维空间自然能够容纳三维。
一维、二维、三维空间源自数学概念研究,数学家们定义了各种维空间,生成了拓扑学分支。对于了解,科普书籍已足够,但深入研究可能需代数拓扑学书籍,难度较大。
四维空间与其他高维模型在数学上有很多模型,理论上维数可以很高,但满足特定性质的模型较少。有人认为四维可能是物理上的上限,但也有人推测存在更高维数的物理。
在物理上,引入多维是为了解释宇宙的整体性质。四维时空是最常见的模型,但也存在有限可数的其他维数模型。研究多维物理难度很大,需要受到物理现象的约束。