四维空间是什么 人进入四维空间的后惊天秘密

2016-08-29 11:22    来源:www.ufo-2.cn    编辑:覃主编    已有()人围观
导读: 四维空间不同于三维空间,四维空间指的是标准欧几里得空间,可以拓展到n维;四维时空指的是闵可夫斯基空间概念的一种误解。人类作为三维物体可以理解四维时空...

四维空间是什么

四维空间不同于三维空间,四维空间指的是标准欧几里得空间,可以拓展到n维;四维时空指的是闵可夫斯基空间概念的一种误解。人类作为三维物体可以理解四维时空(三个空间维度和一个时间维度)但无法认识以及存在于四维空间,因为人类属于第三个空间维度生物。通常所说时间是第四维即四维时空下的时间维度。四维空间的第四维指与x,y,z同一性质的空间维度。

中文名:四维空间

外文名four-dimensional space

别 称四度空间

表达式ax+by+cz+du+e=0

应用学科数学,物理学

定义

在物理学中描述某一变化着的事件时所必须的变化的参数,这个参数就叫做维。几个参数就是几个维。比如描述“门”的位置就只需要角度,所以是一维的而不是二维。

简单地说:零维是点,没有长度、宽度及高度。一维是由无数的点组成的一条线,只有长度,没有其中的宽度、高度。二维是由无数的线组成的面,有长度、宽度没有高度。三维是由无数的面组成的体,有长度、宽度、高度。

因为人的眼睛只能看到二维,二维生物看对方只有一条线。人的双眼看到的是两个二维投影,经过大脑处理形成一个整体的视觉。

一个简单的说法:N维就是两个以上的N-1维物体垂直所形成的空间。

因为,人类只能理解3维,所以后面的维度可以通过数学理论构建,但要仔细理解就很难。在量子力学,仍在建立的弦理论,认为世界是11维的。(十维空间+一维时间)

四维空间是什么 人进入四维空间的后惊天秘密

四维空间

首先,错误的说法是把”四维空间定义为三维空间+时间轴”,而”三维空间+时间维”是另一种说法。前者也并非是什么四维时空,而且本身四维时空是个伪概念。很简单“时间只是因为粒子运动、宇宙膨胀而出现的概念,为什么它就能成为第四维”

另外,时空和四维空间的概念是有区别的

将四维空间定义为三维空间+时间轴的说法是对于闵可夫斯基空间( Minkowski space)这个概念的误解,而为什么这个误解这么广泛呢?很简单,无数科幻小说甚至于科普读物刻意去硬生生地套用了这么一个东西,造成广泛的读者影响。其中这个里面涉及到了一组四维矢量场,也就是:

四维矢量依据它们(闵可夫斯基)内积的正负号来区分。可分类如下:

是类时(timelike),

是类空(spacelike),

是零(null)或称类光(lightlike),

然而,

关于零矢量一个有用的结果:“若两个零矢量、正交(即:零内积值),则它们必定是呈比例关系(为常数)。”

以上的零基底部的时间方向选定,以及类时向量的概念,让很多人误以为“空间和时间组成了另一个空间”,而实际上上面只是描述了时间和空间的协同作用罢了。这便是前面那个说法的来源。

四维空间是什么 人进入四维空间的后惊天秘密

四维空间

而实际上时间维是一种替代说法,并不是说第四个维度是时间,和前面那种说法并非一回事,第四维在主流的说法中具有连续性,著名的数学模型克莱因瓶,第四维穿过三维这个本质多面体,但四维空间的本质还是空间。而为什么这一维会定义为时间维度呢,是因为某一派观点认为广延的“时间”具有空间性,故而出现的一种替代说法,你要将它叫什么其实都可以,它是一个统一,确定的定义概念下产生的依据不同学派自主概念的命名法。

有些同学有点纠结于“时空”这个说法,我先说,没有四维时空这种说法还有另一个理由,也就是时空在近代物理学中的概念本来就是四维的,所以不会冒出五维时空,也不存在时空前面特别说明为四维。近代物理学某一派认为,时间空间相互且可变,且其变量互相存于其中,而他们在特定条件下所对应的这一个广域叫做时空(最早的人确实将时空等同于空间加时间轴,现在更多在避开这种本初定义),时空可能收到物质和能量的影响发生扭曲或者凹陷,且其最小单位是普朗克时间和普朗克长度。这是这个概念的由来,但是很多人把时空和四维空间混用,这两者有相关性,但不能混用。

从广义上讲:维度是事物“有联系”的抽象概念的数量,“有联系”的抽象概念指的是由两个抽象概念联系而成的抽象概念,如面积。所以四维就是四个有联系的抽象概念组成的,第四个抽象概念是实时间,第四联系值为速度。

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