如何理解四維時空,第四維空間是時間維嗎?

2025-01-28 18:30:16 字數 2457 閱讀 8902

1樓:非木寸劍心

在數學上有各種多維空間,但目前為止,我們認識的物理世界只是四維,即三維空間加一維時間。現代微觀物理學提到的高維空間是另一層意思,只有數學意義。

四維時空是構成真實世界的最低維度,我們的世界恰好是四維,至於高維真實空間,至少現在我們還無法感知。我在乙個帖子上說過乙個例子,一把尺子在三維空間裡(不含時間)轉動,其長度不變,但旋轉它時,它的各座標值均發生了變化,且座標之間是有聯絡的。四維時空的意義就是時間是第四維座標,它與空間座標是有聯絡的,也就是說時空是統一的,不可分割的整體,它們是一種」此消彼長」的關係。

四維時空不僅限於此,由質能關係知,質量和能量實際是一回事,質量(或能量)並不是獨立的,而是與運動狀態相關的,比如速度越大,質量越大。在四維時空裡,質量(或能量)實際是四維動量的第四維分量,動量是描述物質運動的量,因此質量與運動狀態有關就是理所當然的了。在四維時空裡,動量和能量實現了統一,稱為能量動量四矢。

另外在四維時空裡還定義了四維速度,四維加速度,四維力,電磁場方程組的四維形式等。值得一提的是,電磁場方程組的四維形式更加完美,完全統一了電和磁,電場和磁場用乙個統一的電磁場張量來描述。四維時空的物理定律比三維定律要完美的多,這說明我們的世界的確是四維的。

可以說至少它比牛頓力學要完美的多。至少由它的完美性,我們不能對它妄加懷疑。

在狹義相對論中,時間與空間構成了乙個不可分割的整體——四維時空,能量與動量也構成了乙個不可分割的整體——四維動量。這說明自然界一些看似毫不相干的量之間可能存在深刻的聯絡。在今後論及廣義相對論時我們還會看到,時空與能量動量四矢之間也存在著深刻的聯絡。

2樓:隨風禮

三維空間加一維時間。

經度、維度、高度、時間!

或 長、寬、高、時間!

3樓:網友

不深入理解的話。

一般就是你那個意思了。

第四維空間是時間維嗎?

4樓:匿名使用者

其實在科學研究過程中,我們也習慣把我們所生活的空間理解為三維空間,應該稱做我們生活的空間為:三維空間+時間。

根據愛因斯坦相對論所說:我們生活中所面對的三維空間加上時間構成所謂四維空間。由於我們在地球上所感覺到的時間很慢,所以不會明顯的感覺到四維空間的存在,但一旦登上宇宙飛船或到達宇宙之中,使本身所在參照系的速度開始變快或開始接近光速時,我們能對比的找到時間的變化。

如果你在時速接近光速的飛船裡航行,你的生命會比在地球上的人要長很多。這裡有一種勢場所在,物質的能量會隨著速度的改變而改變。所以時間的變化及對比是以物質的速度為參照系的。

這就是時間為什麼是四維空間的要素之一。

5樓:檀晶進騫堯

是存在的,因為當物體高速運動的時候,它周圍的時間就會發生變化,所謂的變化就是時間的延長,因此是存在的。

6樓:匿名使用者

相對論迫使我們從根本上改變了對時間和空間的觀念。我們必須接受的觀念是:時間不能完全脫離和獨立於空間,而必須和空間結合在一起形成所謂的時空的客體。

我們通常的經驗是可以用三個數或座標去描述空間中的一點的位置。乙個事件是發生於特定時刻和空間中特定的一點的某種東西。這樣,人們可以用四個數或座標來確定它,並且座標系的選擇是任意的;人們可以用任何定義好的空間座標和乙個任意的時間測量。

在相對論中,時間和空間座標沒有真正的差別,猶如任何兩個空間座標沒有真正的差別一樣。譬如可以選擇一族新的座標,使得第乙個空間座標是舊的第一和第二空間座標的組合。人們在相對論中可以用新的時間座標,它是舊的時間(以秒作單位)距離(以光秒為單位)。

將乙個事件的四座標作為在所謂的時空的四維空間中指定其位置的手段經常是有助的。然而很容易畫出二維空間圖,例如地球的表面通常使用二維圖,向上增加的方向是時間,水平方向是其中的乙個空間座標。不管另外兩個空間座標,或者有時用透視法將其中乙個表示出來即時空圖。

這只是相對論描述宇宙的一種模型,這樣更為簡便且符合事實,只要他不斷與事實相符合,他就被驗證了,一旦找到反例,就被推翻了,當然現在未被推翻。這不是存在不存在的問題,只是是否恰當,是否正確的問題。這是對宇宙,對時空的描述,是人類對時空的認識,現在我們也不知道對不對,只好用時間來檢驗了。

四維時空指的是哪四維?

7樓:遊遠悅

四維空間是乙個時空的概念。簡單來說,任何具有四維的空間都可以被稱為「四維空間」。 四維空間則是乙個需要四個不同方向才能到達其中所有點的空間。

這種空間可以認為是許多平行的三維空間的堆積。要理解這個概念,想象一下把一張張紙並列疊起來的過程。如果人不把它們乙個個堆疊起來,這些紙張不會延伸進三維空間。

以同樣的方式,要想進入四維空間,就必須向乙個新的方向運動,這個方向必須是在三維空間以外的。要達到四維空間中的每乙個點,乙個人不僅需要向前後、左右、上下移動,還要沿著一對新的方向運動,即上文提到的安娜/卡塔,或者叫維因/維奧等等。 換句話說,就是再三維線上加一條時間軸線。

8樓:鳥哥愛科技

帶你簡單快速的認識真正的四維時空。

啥是四維空間,啥是四維空間?

四維空間是一個時空的概念。簡單來說,任何具有四維的空間都可以被稱為 四維空間 不過,日常生活所提及的 四維空間 大多數都是指愛因斯坦在他的 廣義相對論 和 狹義相對論 中提及的 四維時空 概念。根據愛因斯坦的概念,我們的宇宙是由時間和空間構成。時空的關係,是在空間的架構上比普通三維空間的長 寬 高三...

四維空間和五維空間,四維空間和五維空間

四維bai空間是在長寬高里加了時間du,就是說,如果你在四zhi維空間裡,你可以dao看的以前的你專和未來的你屬。五維空間指的是兩條交叉的時間線。就是你可以看的兩種自己過去的人生,和兩種不同的未來人生。六維空間指的是可以在兩條時間線互相穿梭,回到過去,達到未來。七維空間才是一個無數的時間線交叉。八維...

第四維空間有什麼

據科學家猜想 四維空間是三維空間的無限疊加 再加上時間構成 另外四維空間內的生物 將會了解自己所有的發展軌跡 而且超弦理論認為 世界是由10維空間加時間構成 其中七維都蜷縮在普朗克微觀尺度上 人如果進入四維空間 就會像克萊因瓶一樣沒有內外 四維空間是一個時空的概念。簡單來說,任何具有四維的空間都可以...