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四维空间是什么?四维空间是什么意思

最佳回答2022-12-01

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。

四维空间是什么

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、高三条轴外又多了一条时间轴,而这条时间的轴是一条虚数值的轴。

四维空间是什么

假如来到六维,你活在整个宇宙,不是哪个行星。宇宙中有各种各样的天体,导致引力不同。你现在在的宇宙,每个星球都创造你的踪迹。奇怪,每一个一样的你在不同的星体中的引力是没有任何关系的。你在的星体又是五维的生命。用十字切分发,将六维平行切,来到五维,像地球上的五维,你可以看到平行世界。直接垂直切开,会发现生活在不同星球的事件因引力的存在差异,导致各自的五维存在差异!像在地球的我们和月亮的我们,五维存在差异。

四维空间是什么?

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”。

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、高三条轴外又多了一条时间轴,而这条时间的轴是一条实数值的轴。确定任何事物都需要四个坐标(空间的三个坐标和时间的一个坐标)的空间。四维空间是三维空间和时间组成的整体。

三维空间其中任意一点的位置,由三个坐标便可确定,其中事物其实是相对静止的,而能够容纳生命的空间,至少是四维的。可以说,生命便是,能够感知、记录时间坐标的空间物质。这个概念是根据任何物质都同时存在于空间和时间中,空间和时间不可分割而提出的。

四维空间的几何学对相对论的广泛传播有重要作用。一维是线,二维是面,三维是静态空间,四维是动态空间(因为有了时间),当然这只是一种说法,并四维空间不是说第四维就是时间。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、宽、高。

一维是由无数的点组成的一条线,只有长度,没有宽、高。二维是由无数的线组成的面,有长、宽没有高。三维是由无数的面组成的体,有长宽高。维可以理解成方向。

因为人的眼睛只能看到三维,所以四维以上很难解释。正如一个智力正常,先天只有一只眼睛,一只耳朵的人(这样就没有双眼效应,双耳效应),他就很难理解距离了,他很可能认为这个世界是2维的。一个简单的说法:N维就是2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。

四维空间是什么意思?

四维空间指的是标准的欧几里得空间,而它可以扩展到n维空间。当我们用眼睛看三维世界时,看到的其实是一幅幅二维画面。

同理,当身处四维世界的我们,看四维世界中的四维物体时,我们所看到的应该都是立体图形。以立方体为例,在三维空间中,我们只能同时看到一个面。而对于四维空间中的超立方体,我们可以同时看到该立方体的6个面。轴对称性对于四维空间,人们普遍认为空间有轴对称性,或是中心对称。

譬如,倘若一个三维空间的人进入四维空间,并且按照适当的方式“旋转”一下再回到三维空间,那么他会被“轴对称”一下(这在三维空间中当然是不可能实现的,除非运用三维版本的麦比乌斯带)。当然,由于没有人进入四维空间,所以这只是一个从二维空间类比而得的假设,无法进行验证。但是关于时间轴的观点以及时空错乱瞬间的现象与这是相符的。

四维空间指什么?

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”。

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。根据爱因斯坦相对论所说:我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间。由于我们在地球上所感觉到的时间很慢,所以不会明显的感觉到四维空间的存在,但一旦登上宇宙飞船或到达宇宙之中,使本身所在参照系的速度开始变快或开始接近光速时,我们能对比的找到时间的变化。

如果你在时速接近光速的飞船里航行,你的生命会比在地球上的人要长很多。这里有一种势场所在,物质的能量会随着速度的改变而改变。所以时间的变化及对比是以物质的速度为参照系的。

这就是时间为什么是四维空间的要素之一。【解析四维空间】什么是四维?现在的说法是三维空间加上时间这一维,构成所谓的四维空间。然而,这种说法是一击即破的。

为什么?我们可以从二维来考虑。一个二维生物(如果有的话),他们考虑所谓的三维空间绝对和我们的三维空间不同——他们会把时间作为第三维,因为他们无法感受这一维的存在。同样,我们现在也走进了这个误区,把时间算做第四维。

可能四维生物看到我们在宣扬这种思想时,也在为我们叹息。那么时间算不算一维?在我看来,时间应该是一维,即在多维生物本身的维度之外再加一维,构成新的N+1维空间,而且这样也有助于帮我们解决一些问题,也可以使我们对比三维维度更高的空间加深认识。有一个更新的构想,即所有的维度都是由时间构成,没有时间,就没有空间,包括最基本的一维空间。这应该好理解,因为没有时间,空间本身的存在就没有任何意义,因为时空本身就是不能分割的整体。

那么,为什么一种时间可以形成不同的维度空间?这里,我们可以把时间看成是一种可以分解的常量。时间可以分解,这一句话理解起来可能有点困难。但是,只要想通了道理也是很简单的。要明白这个道理,首先必须了解两点。

第一是时空的不可分性,这一点估计大家都明白,离开了空间谈时间,或者离开了时间谈空间,都是毫无意义的。第二点是时间的多样性,这一点了解起来可能有一点麻烦。在日常生活中,我们接触到的都是时间的合成体,也就是各个分时间有机结合形成的一个总的时间体系。可能你们会觉得我是在狡辩,其实不是。

只要你们换一个角度去想,一个结果,可能是几个不同的原因形成的。就拿运动来说,我们观察到的一般都是几个不同运动产生的一种运动的结合体,即合运动。关于时间,我们也可以这样去想。

我们看到的时间结合体,可以是由物体运动的时间,历史时间(即经历时间)和其他的一些时间构成。而运动时间,我们又可以看成由上下运动的时间,左右运动的时间和前后运动的时间。当然,划分方法是多样的,这就构成了时间的多样性,至于如何去划分,这就要由不同的情况而定。

一部分时间对应一段空间。在这个不完整的空间里,时间起到了决定性的作用。我们之所以是三维生物,是以为这个维度的空间里只存在三维的时间。时间的不完整决定了空间的不完整。

我们不能认识其他维度的空间,是因为我们不具备在那个空间里面运动的时间。时间的多样性决定的空间的多样性。同时,因为时间的不同分解方式,注定了我们的三维空间也是相对的,它可以被命名为一维,二维,甚至是任意维——完全取决于不同的分解方式。

时间是决定维度的关键,同时,它也是决定低维物体高维存在方式的关键。让我们看看科学上的说法:低维是空间上读缺陷,它们不具备在高维世界内运动的空间。关于这一点,有一个疑问,那就是我们怎么可以发现这个缺陷。我们认为的低维不存在某一个空间长度,是因为我们无法确定它有那一个长度,也就是我们现在用最好的设备也无法观察到那一个长度差。

那么,将来呢?我们现在无法认证,可能将来会有人证明那个低维物体确实属于高维。因此,低维与高维并不存在所谓的空间差。那么,我们如何区别高维与低维?很简单,用时间。

用时间去解释任何一个纬度空间,我们也可以认为,低维之所以比高维低级,是因为它们存在时间上的缺陷,它们无法在时间范畴内感受高维的存在。所以,我们要去了解低维或者高维,先要知道它们存在的时间范围。高维与低维之间可以实现转化,道理是很简单的,只要加入或者去掉一个时间单。

四维空间是什么呢?

四维时空,又叫闵可夫斯基空间,是三维空间加上一个时间维度。时间维度和空间维度是不同类型的维度。

至于n维时空,也是这样理解的。维度解释:维度又称为维数,在数学中是独立参数的数目,在物理学中则是独立的时空坐标的数目。维度不一定是正整数。在19世纪,数学家们发现了分形,并借此创立了一种分数维度。

在分形几何中,许多物体的维度都不是整数,而是分数。四维空间具有4个空间维度。在三维空间中,以笛卡尔空间直角坐标系为例,一个点的位置需要xyz三个坐标来描述。

如果放在四维空间坐标中,一个点的位置则需要xyzw四个坐标来描述。

四维空间是什么意思

四维空间是一个数学概念,四维空间的第四维指与x,y,z同一性质的空间维度。在物理学和数学中,可将n个数的序列理解为一个n维空间中的位置。

四维空间和人居住的三维空间不同,因为多了一个维度。四维空间也做“欧几里得四维空间”,是标准欧几里德空间。通过一维、二维、三维空间的演变,人们提出了关于四维空间的一些猜想。尽管这些猜想现在并不能证明是正确的,但科学理论有很多是由猜想开始的。

现今科学理论一般是基于现象总结规律,而关于四维空间的现象没有足够准确清晰的认识,或者看到了这种现象却并没有想到是四维空间引起的。当然也可以定义点线面的拓扑空间为第四维、第五维、第六维以至第N维。这在数学公式推理推导中很容易实现,但现实很难对应和想像。

但一般人提到“四维空间”时,却经常会将其与爱因斯坦在相对论中提及的“四维时空”(叫做“闵可夫斯基空间”)相混淆。

四维空间是什么 四维空间介绍


1.四维空间是一个时空的概念。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。

通常所说时间是第四维即四维时空下的时间维度。
3.四维空间的第四维指与x,y,z同一性质的空间维度。然而四维时空并不是标准欧几里得空间,时间的本质是描述运动的快慢。

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