四维空间是一个时空的概念。简单来说，任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”。不过，日常生活所提及的“四维空间”，大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。根据爱因斯坦的概念，我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系，是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又加了一条时间轴，而这条时间的轴是一条虚数值的轴。
我们习惯于处理三个物理维度和一个额外维度的时间，当我们在宇宙中移动时，但是两组科学家已经证明了第四个空间维度可以超出上下左右、左和右，以及向前和向后的极限。
正如你所期望的那样，这是弯曲的物理定律，所涉及的实验在一定程度上是理论和非常复杂的，并且触及我们的老朋友量子力学。
通过将两个特别设计的2D设置放在一起，两个独立的研究团队——一个在欧洲，一个在美国——通过所谓的量子霍尔效应，通过某种限制和测量电子的方式，来窥见这个第四空间维度。
“物理上，我们没有4D空间系统，但是我们可以利用这个低维系统来访问4D量子霍尔物理，因为高维系统是在结构的复杂性中编码的，”来自美国宾州州立大学的Mikael Rechtsman的研究人员，在Gizmodo网站上对Ryan f . Mandelbaum说。
“也许我们可以在更高维度上提出新的物理，然后设计出能够在低维度上利用高维物理学的设备。”
换句话说，就像三维物体投射2D阴影一样，科学家们已经成功地观察到一个4D物体潜在的三维阴影——即使我们不能真正看到4D物体本身。这可以在科学的基础上解开一些新的发现。
汉克斯对一些相当先进的计算——获得了2016年诺贝尔物理学奖——我们知道量子霍尔效应指出了第四空间维度的存在。
这些新的实验所做的是给我们一幅关于第四维度可能产生的影响的图片。
欧洲团队的安装过程中，原子冷却到接近绝对零度，并通过激光的使用者放置在2D栅格中，被研究者描述为“一个像鸡蛋一样的光晶体”。
随着额外的激光的加入，这个团队能够实现一个量子“电荷泵”来激发被捕获的原子并使它们运动。研究人员发现的运动的微小变化与4D量子霍尔效应的产生有一定的联系——增加了第四个空间维度可以被某种程度上被访问的可能性。
美国的实验也使用了激光，这一次是控制光束通过一块玻璃。通过操纵光来模拟电场对带电粒子的影响，可以观察到4D量子霍尔效应的后果。当然，我们不能在物理上接触这个4D世界——我们被困在三维空间里——但是科学家们认为量子力学可以给我们一个图像，从而增强我们对宇宙的有限理解。
另一种思考方式是，这个视频，如果我们是一个2D平台的视频游戏角色，然后突然在3D游戏中漫游。我们的视角是二维的，但是当我们移动的时候，我们会看到扭曲和翻转，因为3D世界被折叠成一个二维平面。
这一研究也显示了同样的扭曲，暗示了我们现在所能看到的更大的4D世界。
所以我们还不能去第四次空间维度的旅行——但是我们有更多的证据证明它是存在的，更好的想法是它是如何运作的。研究团队现在希望在这些研究的基础上进一步研究，并在未来探索一些更先进的物理学。
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