4維空間是什么,4維空間是什麼

2023-02-22 05:50:20 字數 5700 閱讀 3628

1樓:晦澀的黎明

4維空間就是在3維空間(長寬高)的基礎上加一個時間,樓主明白了吧!

人進入四維空間會怎麼樣

2樓:咣噹地球

四維空間之前已經講過,沒看過的請往前翻。四維比三維多一維,它就是時間! 我們生活在三維空間,在長寬高三個緯度上我們可任意移動,假如你進入四維空間會發生什麼?

3樓:匿名使用者

首先不建議非物理學專業的人去解釋和理解這個問題,四維空間一說,要看從哪個角度去看待這個問題。

樓主既然提出來這個問題,大致猜測就是樓主進入了此類想象或者進入某個科幻**的場景中,我今天無事,就給你解釋一下四維空間是怎麼回事。

首先講二位和三維的關係,一維和0維空間就不說了離問題太遙遠。直接從二維說起。二維,翻譯字面的文字成日文就是二次元,什麼是二次元,簡單理解就是平面的東西,比如漫畫,動畫片等等,都是二次元漫畫是二次元上的實體,動起來了就是動畫,附加了一個時間線,但是不是疊加,而是高緯度向下觀察的體現,也就是說你看漫畫,是一個三維空間的你在觀測二維空間。

ok,我們將動畫進行三維疊加,就行成了實體的劇情,就出現你運動軌跡,那也就是說一本書放在**,就是三維了,現在不理解無所謂,繼續往後看。

那麼第一頁第二頁的相同位置下一個點,距離有多遠呢,好,你用尺子量一下,把他們鋪來,可能是一米也可能是20釐米,為什麼這麼說呢,因為考慮到後頁與頁之間的排序問題,好了,假定你是這個二維層面上的這個點要移動到另外一頁上的另一點,行程是20釐米,那麼,這就是二維尺度上的距離,好下一步,我們把書合在一塊,他就是三維了,這個時候兩個人點的距離是多少?很近,當我們在三維尺度上觀察,的確比20釐米近了,距離可以忽略不記,但是二位平面上的生物呢?對於他們來說,距離還是那些,沒有變化,但是二位層面上有個很牛b的科學家,說出了一個假定,就是空間扭曲使得兩點無線近,這時候一個新詞誕生了,就是蟲洞,但是這是二維層面上的解釋,在我們的角度看來,他們不就是一本書,合在了一起麼?

的確,我們以更高維度去觀察它的時候,就是這個樣子於是二維生物堅定不移的認為蟲洞是連結更高維度的一條通道,後來這本書裡面的二維生命體們發現了量糾纏理論,於是就把二位空間上的一個物質劈成兩半,把其中一半運送到20釐米遠的哪個目標點上,於是他們驚人的發現,他們竟然可以相互關聯,即其中一半量子旋轉的朝向改變的時候,另一半量子竟然也改變於是發現了一個偉大的理論,量子糾纏和量子通訊。但是置身於三維觀的你看到的是兩頁貼在一起的紙同一位置的一個點上,他們兩個距離是無限近的,劈開的一個物質實際在三維觀裡面是一個物質,自然一個旋轉了,另一個就旋轉了。

但是這些在二維體中的生物看來,是個偉大的發現,但由於他們仍舊是二維生物,所以根本不可能理解他們所謂劈開的這個物質實際上在三維尺度上是一個物質。因此他們就更加堅定的認為了蟲洞的存在,兩個量子是依靠蟲洞通訊的,於是他們有一天突破了現有的物理學體系,也就是他們的偉大科學家愛因斯坦,他傳送了一個物質從這樣兩個點之間遊走過去,哪麼就是一個二維物質,利用三維空間,從一個點躍遷到另外一個點上,他們從此征服了20釐米的距離,然後他們開始傳送更多實體過去。他們就探索到了更遠的距離上。

從書中的第一頁跑到最後一頁。

好了,我們回過頭來說我們進入四維空間會怎麼樣,實際上就是跟哪個二維生物一樣,我們認識不到我們已經在四維空間中了,我們意識到的就是可以瞬間穿越到任意一個三維空間的一個點上,我們實現了星際遠航

什麼是四維空間

4樓:育龍單招網

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。例如: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,電場和磁場用一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。

時間與空間構成了一個不可分割的整體——四維時空,能量與動量也構成了一個不可分割的整體——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.

5樓:手握一把草

有過親身經歷的人都一致同意,置身四維空間的感覺是不可能用語言來描述的,他們甚至斷言,四維感覺是人類迄今為止所遇到的唯一一種絕對不可能用語言描述的事物。

這個類比,其實也只是進一步描述了四維感覺的不可描述。

此時,在莫沃維奇和關一帆的眼前,「藍色空間」號飛船像一幅巨集偉的巨畫舒來。他們可以一直看到艦尾,也可以一直看到艦首。他們能夠看到每一個艙室的內部,也能夠看到艙中每一個封閉容器的內部;可以看到液體在錯綜複雜的管道中流動,看到艦尾核反應堆中核聚變的火球……當然,透視原理仍然起作用,太遠就看不清楚,但一切都能看到。

沒有這種經歷的人在聽他們描述時會產生一個錯誤的印象,感覺他們是「透過」艦體看到所有的一切,事實是他們沒有「透過」什麼,一切的一切都並列在外,就像我們看一張紙上畫的圓圈,能看到圓圈內部,並沒有「透過」什麼。這種是所有層次上的,最難以描述的是固體的,竟然能夠看到固體的內部,比如艙壁或一塊金屬、一塊石頭,能看到它們所有的斷面!他們被視覺資訊的海洋淹沒了,彷彿整個宇宙的所有細節全聚集在周圍色彩斑斕地並列呈現出來。

這時,他們不得不面對一個全新的視覺現象:無限細節。在三維世界裡,人類的視覺面對的是有限細節,一個環境或事物不管多麼複雜,呈現的細節是有限的,只要用足夠的時間依次**,總能把絕大部分細節盡收眼底。

但從四維看三維時,由於三維事物在各個層次上都暴露在四維視野中,原來封閉和被遮擋的一切都平行並列出來。比如一個封閉容器,首先可以看到它內部的物體,而這些內部物體的內部也是可見的,在這無窮層次的暴露並列中,便顯露出無限的細節。在莫沃維奇和關一帆面前的飛船,雖然一切都顯露在眼前,但任何一個小範圍內的一件小東西,比如一隻水杯或一支筆,它們並列出來的細節也是無限的,視覺也接收到無限的資訊,用眼睛看時,窮盡一生也不可能看全它們在四維空間的外形。

當一個物體在所有層次上都暴露在四維時,便產生了一種令人眩暈的深度感,像一個無限巢狀的俄羅斯套娃,這時,「從果核中看到無窮」不再是一個比喻。

莫沃維奇和關一帆也相互看到了對方,還看到了旁邊的褚巖。他們看到的是並列出無限細節的人體,可以看到所有的骨骼和內臟,可以看到骨骼裡的骨髓,可以看到血液在心臟心室間的流動和瓣膜的開閉,與對方對視時,也可以清晰地看到眼球晶狀體的結構……但「並列」這個詞同樣可能引起誤解,人體各部分的物理位置並沒有任何變化,**仍然包裹著內臟和骨骼,每個人在三維世界中的熟悉形象還在,是細節的一部分,與其他無限的細節並列在一起。

當最初的眩暈過去後,莫沃維奇和關一帆又面臨著一個更大的震撼,這個感覺剛才被周圍環境的無限細節所轉移——即對空間本身的感覺,或者說是對三維之外的第四個維度的感覺,後來人們稱之為高維空間感。對於親歷過四維空間的人來說,高維空間感是最難用語言描述的,他們往往試圖這樣說明:我們在三維空間中稱之為廣闊、浩渺的這類東西,會在第四個維度上被無限重複,在那個三維世界中不存在的方向上被無限複製。

他們常常用兩面相對的鏡子來類比:這時在任何一面鏡子中都可以看到被複制的無數面鏡子,一個向深處無限延伸的鏡子長廊,如果作為類比,長廊中的每面鏡子就都是一個三維空間。或者說:

人們在三維世界中看到的廣闊浩渺,其實只是真正的廣闊浩渺的一個橫斷面。描述高維空間感的難處在於,置身於四維空間中的人們看到的空間也是均勻和空無一物的,但有一種難以言表的縱深感,這種縱深不能用距離來描述,它包含在空間的每一個點中。

————《三體》

6樓:羊福偶淑

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、高三條軸外又多了一條時間軸,而這條時間的軸是一條虛數值的軸。

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執行很慢,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的原因。

什麼是四維空間?

7樓:奴家好怕怕喲

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、高三條軸外又多了一條時間軸,而這條時間的軸是一條實數值的軸。

確定任何事物都需要四個座標(空間的三個座標和時間的一個座標)的空間。

四維空間是三維空間和時間組成的整體。

三維空間其中任意一點的位置,由三個座標便可確定,其中事物其實是相對靜止的,而能夠容納生命的空間,至少是四維的。可以說,生命便是,能夠感知、記錄時間座標的空間物質。

這個概念是根據任何物質都同時存在於空間和時間中,空間和時間不可分割而提出的。四維空間的幾何學對相對論的廣泛傳播有重要作用。

一維是線,二維是面,三維是靜態空間,四維是動態空間(因為有了時間),當然這只是一種說法,並

四維空間

不是說第四維就是時間。

在物理學中描述某一變化著的事件時所必須的變化的引數,這個引數就叫做維。幾個引數就是幾個維。比如描述「門」的位置就只需要角度,所以是一維的而不是二維。

簡單地說:零維是點,沒有長、寬、高。一維是由無數的點組成的一條線,只有長度,沒有寬、高。

二維是由無數的線組成的面,有長、寬沒有高。三維是由無數的面組成的體,有長寬高。維可以理解成方向。

因為人的眼睛只能看到三維,所以四維以上很難解釋。正如一個智力正常,先天只有一隻眼睛,一隻耳朵的人(這樣就沒有雙眼效應,雙耳效應),他就很難理解距離了,他很可能認為這個世界是2維的。

一個簡單的說法:n維就是2個以上的n-1維物體垂直所形成的空間。

因為,人類只能理解3維,所以後面的維度可以通過數學理論構建,但要仔細理解就很難。在量子力學,仍在建立的弦理論,認為世界是11維的。(十維空間+一維時間)

四維空間不同於三維空間,四維空間指的是標準歐幾里得空間,可以拓展到n維;四維時空指的是閔可夫斯基空間概念的一種誤解。人類作為三維物體可以理解四維時空(三個空間維度和一個時間維度)但無法認識以及存在於四維空間,因為人類屬於第三個空間維度生物。通常所說時間是第四維即四維時空下的時間維度。

四維空間的第四維指與x,y,z同一性質的空間維度。然而四維時空並不是標準歐幾里得空間,時間的本質是描述運動的快慢。

通過一維、二維、三維空間的演變,人們提出了關於四維空間的一些猜想。儘管這些猜想現在並不能證明是正確的,但科學理論有很多是由猜想開始的。現今科學理論一般是基於現象總結規律,而關於四維空間的現象沒有足夠準確清晰的認識,或者看到了這種現象卻並沒有想到是四維空間引起的。

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