黑洞里到底是几维空间？如何展现的？正解：主角在黑洞中所处的是三维立方体矩阵，但不同于我们的三维世界的是：主角可在矩阵中不同时间的立方体穿梭，因此也可以叫做时空意义上的四维，即空间三维+时间一维，而并非空间上的四维。（我们所处的是空间三维+时间零维）关于四维到底是时空还是空间的争论看看这个吧四维空间为什么不是三维空间加上时间？ - shellway wang 的回答四维空间为什么不是三维空间加上时间？ - acel rovsion 的回答我补上一句，如果高维生物真能在时间真能随意倒退改变，那我们早就能看到未来的生物了，因为他们会回来。所以四维指纯空间，而片中设定的三维+只能用引力干预的时间轴也不违背本条。展开：1.电影里导演想表达的是：进入黑洞后进入的是三维立方体，这个三维立方体是五维生物创造的，这是非常严谨不会犯错的说辞。这一点机器人的一句话加以证明“我遇到了五维生物，他们建立了这个三维立方体”，三维的说法是原字幕。我刷第二遍的时候才注意到，想必很多人在第一遍应该没有注意，误以为是五维空间了。2.我的理解：导演很想展现进入黑洞后是四维世界，因为呈现的是“超立方体”，而且有时间的流动，不同的立方空间就是不同的时间，所以我理解的是导演想表达四维，但目前的技术无法实现。更何况，就算是在四维，男主也只能在三维空间中行动，无法在第四个轴上移动的，所以They就创造了便于男主行动的三维立方矩阵，而时间这个轴由于三维人类本来就无法移动，所以就做成了一个一个的可以互相穿梭的三维空间。你可以发现，男主进入立方矩阵后，只能三维移动，而进入一个立方体时，立方体内的时间流逝是正常速度，男主无法变速或者倒回，要换时间点只能空间移动到下一个立方体。超立方体 不等于 “超立方体” ，打了引号的是伪超立方体，下一点会解释。3.为什么是三维立方矩阵不是四维超立方体？心慌方2的立方矩阵(仅仅在片尾做了一段超立方体的特效，片中的表现不是很严谨，就不展开了)电影中的立方矩阵（以后有图了补上）：相较于三维的矩阵，电影中的矩阵中每一个立方都是一个时间，主角可以在不同的时间中用三维运动的方式进行穿梭，所以也可以理解为四维时空，但就空间来说，是三维无疑。

因为：电影中四维“超立方体”的呈现基本上和《心慌方》的“超立方体”表现形式差不多，仍旧是三维的立方矩阵，我想这就是机器人说是三维的原因了，因为作为一个三维世界的摄像机，去拍四维世界是无法通过现在的特效水准呈现的，因为我们看到的永远是四维世界在三维的投影。真正的四维世界在三维的投影，有一段视频可以参考，是几个数学家演示的：上：[Dimensions][03]四维空间[上]视频下：[Dimensions][04]四维空间[下]视频相关问题：为什么掉进黑洞就进了四维世界？答：如果你在二维世界的一张纸上，纸上有个洞，你跳进去了发生什么？当然是进入三维世界了。电影的黑洞设定和我们平时所学的有所区别，而片中黑叔叔也解释了这是一个“温和的”黑洞为什么五维生物能在黑洞里创造四维甚至三维空间？答：你作为三维生物是不是能随心所欲的在二维平面上画画？低维生物是无法看到并理解高维世界的，而高维生物可以对低维世界为所欲为，这个我们只能逆推脑补。赠言：这个影片的科学框架太庞大了，环环相扣几乎无懈可击，除了多看看影评和其他知乎答案外，建议多看几遍电影。我才刷第二遍，有些表达也不一定准，我会择时刷第三遍，到时候再补充。

谢谢邀请，星际穿越无疑是一部百看不厌得电影。

定义：

Space：三维空间

P3：三维的点。在图形上用0维的点表示。

L4：四维曲线。在图形上用1维的曲线表示。

S5：五维曲面。在图形上用2维的曲面表示。

我们用P3来表示处于一定状态的Space。若有S5上的一点A，则Space(A)表示A点对应的Space。定义原点O表示处于原始态的Space。老子曰：无名天地之始，有名万物之母。原始态即无中生有的一刹那Space所处的状态，说人话就是宇宙大爆炸。

从原始态开始，Space在时间维度上有多种可能的演变路线，每条演变路线在S5上可用一条以O点为起点、无限延长的L4来表示，我们将这些演变路线定义为时间线，简记为TL。每条TL可称作Space的一种Solution。

包含原点O和所有TL的S5曲面叫做S5(Space)。有兴趣的读者可以自行证明为什么所有的TL共面，反正我是不会证…

性质：

1. TL上取任取两点A和B，则曲线AB的长度表示Space(A)与Space(B)之间的时间间隔；

2. 若N条TL共同经过某一点M，则表示Space沿着这N条TL均能由原始态演变为Space(M)。

正题：

影片中，库珀被卡冈图雅黑洞吞噬之后进入了一个“超立方体“，在这里看到了处于各个时间点的女儿书房，他成功找到了已成年、正在家搜寻线索的女儿，并通过Gravity给女儿传达了能破解引力之谜的二进制信号，女儿据此找到了调和相对论和量子力学的方法，最终帮助人类逃离了地球。

如果影片内容均合理，那么该如何理超立方体内的画面和相关情节？

假设：

整个影片只呈现了Space的一种Solution，即：影片中展现的所有三维空间，包括库珀在书架背后看到的三维空间，均属于同一条TL，记作TL(Film)。

实际上，基于L4的定义，可以将超立方体可以理解为一个五维超曲面S5，库珀则以“五维人”的视角观测S5中的一条L4，即TL(Film)。注意，此处的S5不同于S5(Space)，它是由4维的TL(Film)加上另一维度构成，为了区分，将其记作S5(Hypercube)。那么另一维度是什么呢？脑洞告诉我是引力...

我们看到，库珀可以通过扰动S5(Hypercube)中的引力场来改变三维空间引力场。为了便于想(yi)象(yin)，我们假设引力在五维空间中呈现为与TL(Film)相交的、实体化的平行直线族，如图1所示。那么，每当库珀拨弄一根引力线，就会影响“引力线-TL(Film)”交点处时空的引力场。

超立方体由已掌握引力之谜的未来人类所构建，其目的在于，引导若干年前跌落黑洞的库珀把赤奇点数据传递给女儿，由她带领人类逃离地球，从而让未来人类的存在具有合理性。

由影片内容推测，在女儿的主导下，未来人类构建了超立方体，然后前往卡冈图雅黑洞附近，关闭超立方体，救回了库珀。一系列事件发生的先后顺序如图2所示。

有人问：有没有数据传递失败的可能？答案是没有。因为TL(Film)是自洽的：一方面，未来人类引导库珀传递数据；另一方面，数据传递又赋予未来人类存在的合理性。一旦Space中出现人造超立方体，说明Space已进入TL(Film)的轨道，未来人类一定存在。当然，在另一层面上，失败的可能性还是有的：Space在库伯跌落黑洞之时步入另一条TL，库珀没被人造超立方体拯救，直接被黑洞吞噬，全剧终…

五维空间内，库珀观测到的是TL(Film)上一系列离散的动点，这些动点的运动范围都集中在女儿一生的数十年内（未来人类的设定），它们都沿着TL(Film)往时间增大的方向匀速运动，如图3所示。

库珀在观测这些动点时，就好比在看一部部电影，电影的场景只有一个：女儿的书房，而书架就是荧幕。最终，库珀找到了那块荧幕，荧幕上是成年时期的女儿，他弹奏着引力线，完成了自己的使命…

写到这里，被电影中那超越维度、穿越时空的爱所震撼，我不禁感叹：擦？！好像性质1和性质2都没用上啊？

你好，我是，我不是一只喵猫喵，我来回答你的问题，

五维空间的时间是二维的，应该理解成一个平面，而不是立体，立体就是六维了。我们正常的世界是四维的，空间三维加上时间一维，时间是一维就是只有一条直线，只能往前。

而五维空间的时间是平面，就是可以回去，好比在平面上划个圈就是绕回去了。但仍然不能造成时间悖论，就是不能改变已有的事情，男主所作的一切都和他以前经历过的事情不矛盾，他没有能力蹦到她女儿面前和她说话。

关于你后面的为题，无法回答。因为关于维度空间的理论，本来就是科学界的纯理论，没有任何现实来证明的，事实上存在不存在没人知道，只知道这个理论至少和我们现在所知的世界不矛盾。什么关于死后的灵魂什么的没人可以给你答案，你只能自己想象。

而影响时间速度的，根据相对论的理论，自己的速度决定时间的速度，片中那个离黑洞超近的星球，因为黑洞的引力极大，甚至可以影响光的速度，当光的速度只有正常的2分之一，那么时间的速度就只有二分之一。

而那个星球待1个小时就是好几年。可见光的速度在那个星球相当的慢。

五维空间的时间是二维的，应该理解成一个平面，而不是立体，立体就是六维了。我们正常的世界是四维的，空间三维加上时间一维，时间是一维就是只有一条直线，只能往前。而五维空间的时间是平面，就是可以回去，好比在平面上划个圈就是绕回去了。但仍然不能造成时间悖论，就是不能改变已有的事情，男主所作的一切都和他以前经历过的事情不矛盾，他没有能力蹦到她女儿面前和她说话。

以下内容纯属个人理解。

要想了解五维空间，首先要先了解更低维度的空间。

0维，一个无限小的奇点

一维，一条无限长的直线

二维，一个无限大的平面

三维，一个无限大的空间，我们就属于三维生物，但是我们生活在四维空间

四维，我们所在的世界，在空间的基础上加上时间

而五维，就是在空间和时间的基础上加上不同的可能性。相信你一定听说过平行宇宙论，而五维就是多个平行宇宙重叠的空间。四维空间的生物无法感知，也无法理解五维空间。

相信你也知道薛定谔的猫，而五维生物观察到的猫，薛定谔的猫就是死的和活的重合的样子。

感谢悟空问答的邀请！《星际穿越》中的库珀通过五维空间给自己的女儿传递信息，爱因斯坦相对论和科学家们解释五维空间是一个包含五个维度的空间，宇宙任何事物存在的基本属性。 以物理学的角度来说，五维空间的维度比日常生活中所提到的三维空间以及相对论中的四维空间还要多。五维空间是一种经常在数学中出现的抽象概念。在物理学和数学中，N数字的序列可以理解为表示N维欧几里得空间中的位置，传统物理学的空间概念，就是立体三维空间。自从爱因斯坦相对论问世以来，空间和时间就是不可分割的整体。爱因斯坦相对论认为，空间和时间可以相互转化，时间是空间的另一种方式，因而传统的三维空间加上一维时间，成了四维空间。根据系统论，任何系统都是有层次的。这个层次不仅是传统物理三维空间中的高度，或可用感官把握的不同的物理层面，而且狭义上指事物的不同深度的本质。它虽然只有通过人的抽象思维来把握，然而却是外界事物的客观存在。同时，这种不同层次的本质也可以随着时间的推移，而演变成事物发展的不同阶段，成为人们感官可以把握的新的物理三维空间。因此，四维空间还应加上层次一维称五维。

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。

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。所以电影解读为五维是比较合适的。

补充一点，四维扭曲三维的两个点，在上文我们已经讨论过，就是随意门。那么，五维连接四维的两个点，是怎样的呢？我们把“某人的一生”这个四维轨迹图中的任何两点（两个时刻，比如3岁和30岁）扭曲在一起，看上去，就是这个人突然从3岁变成了30岁。也就是说，五维空间里的人，可以随意改变自己所处的时间（年纪）。

让我们再进一步，什么是六维？

在五维中，这个人的一生，有很多种可能性，你可以想象无数个四维轨迹图像牙签一样插在一个圆心上，成为一个巨大球体好了，只不过每一个“牙签”都是独立的，之间没有办法直接相连。不妨

《星际穿越》的五维空间脑洞很大，具体说它是什么，还真的难以分析，为什么呢？

首先，一个飞行器经过黑洞，人被吸进去？还有东西吗？不要以为我书读的少就骗我，应该进去黑洞要没命了。所以说，五维空间不存在，又有什么好定义的呢？

五维空间是超越普通人能感觉的到的另一个世界。随着科技的发展，机器人智能化五维空间不是没有可能

一维空间，是一个点；二维空间，是一个面，有长度和和宽度，但没有深度；三维空间，就是我们所处的空间，有长度宽度，还有深度，我们三维世界的计量单位，是具体，任何两个物体之间的关系，都可以用长度去表示；四维的空间，是时间的空间，时间是四维时间的计量单位，四维的世界里，就像一排树，每一颗都是不同时刻的我们，从出生，到死亡，按时间排列。

而五维空间，则是时间和空间的世界，时间和空间构成五维世界的计量单位，在这个世界，每个人的每个生命时刻都可以被找到，找到的当时就是目标的所处时间和所处空间，即科幻电影里的时空穿梭，看到过去或未来的自己，但是，只能是如看电影般的看，无法改变或影响过去或未来的一切。至少五维世界还做不到，更高纬度的世界能不能做到未可知也。电影中，诺兰所处的超体空间，里面的是他的女儿墨菲的所有成长的各个时期的合集，即每一个时刻，这个超体便是五维世界的人类放置给诺兰的。