四維空間為什麼不是三維空間加上時間

時間 2021-10-29 04:30:41

1樓:沫沫不是墨墨

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.

2樓:匿名使用者

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認識四維時空(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。

將四維空間定義為三維空間+時間軸的說法是對於閔可夫斯基空間( minkowski space)這個概念的誤解,它是指狹義相對論中由一個時間維和三個空間維組成的時空,為俄裔德國數學家閔可夫斯基(h.minkowski,1864-1909)最先表述。他的平坦空間(即假設沒有重力,曲率為零的空間)的概念以及表示為特殊距離量的幾何學是與狹義相對論的要求相一致的。

實際上時間維是一種替代說法,並不是說第四個維度是時間,第四維在主流的說法中具有連續性,著名的數學模型克萊因瓶,第四維穿過三維這個本質多面體,但四維空間的本質還是空間。而為什麼這一維會定義為時間維度呢,是因為某一派觀點認為廣延的“時間”具有空間性,故而出現的一種替代說法,你要將它叫什麼其實都可以,它是一個統一,確定的定義概念下產生的依據不同學派自主概念的命名法。

3樓:匿名使用者

四維不就是在三維上面加上的時間維度

四維空間和三維空間加上時間軸 是不是一回事

4樓:匿名使用者

不是一回事。

首先,錯誤的說法是把”四維空間定義為三維空間+時間軸”,而”三維空間+時間維”是另一種說法。前者也並非是什麼四維時空,而且本身四維時空是個偽概念。很簡單“時間只是因為粒子運動、宇宙膨脹而出現的概念,為什麼它就能成為第四維”

另外,時空和四維空間的概念是有區別的,將四維空間定義為三維空間+時間軸的說法是對於閔可夫斯基空間( minkowski space)這個概念的誤解,而為什麼這個誤解這麼廣泛呢?很簡單,無數科幻**甚至於科普讀物刻意去硬生生地套用了這麼一個東西,造成廣泛的讀者影響。其中這個裡面涉及到了一組四維向量場,也就是:

四維向量依據它們(閔可夫斯基)內積的正負號來區分。可分類如下:

是類時(timelike),

是類空(spacelike),

是零(null)或稱類光(lightlike),

然而,關於零向量一個有用的結果:“若兩個零向量、正交(即:零內積值),則它們必定是呈比例關係(為常數)。”

以上的零基底部的時間方向選定,以及類時向量的概念,讓很多人誤以為“空間和時間組成了另一個空間”,而實際上上面只是描述了時間和空間的協同作用罷了。這便是前面那個說法的**。

那麼後面那個說法,也就是“時間維”是哪樣呢?實際上時間維是一種替代說法,並不是說第四個維度是時間,和前面那種說法並非一回事,第四維在主流的說法中具有連續性,著名的數學模型克萊因瓶,第四維穿過三位這個本質多面體,但四維空間的本質還是空間。而為什麼這一維會定義為時間維度呢,是因為某一派觀點認為廣延的“時間”具有空間性,故而出現的一種替代說法,要將它叫什麼其實都可以,它是一個統一,確定的定義概念下產生的依據不同學派自主概念的命名法。

5樓:匿名使用者

對四維空間,比比三維空間多了時間軸,一般人可能只是認為在長、寬、高的軸上,再加上一根時間軸,但對於其具體情況,大部分的人仍知之甚少。

現在我們這些生活在三維空間的人對其進行“干涉”。我們只需從第三個方向(即從表示高度的那跟軸的方向),將二維人從圈中取出,再放回二維空間的其他地方即可。

對我們這些三維人而言,四維空間的情況就與上述解釋十分類似。如果我們能克服四維空間,那麼,在瞬間跨越三維空間的距離也不是不可能。

下面再做一個試驗:將一些橡皮繩按經緯線的樣式編成一張網,將之張平,我們可以將之近似看做是二維平面,然後將一個小球放在網上,橡皮網在小球的重力作用下凹陷,這就形成了三維空間。

但從空間的內部去觀察這個空間,卻往往是看不清的,那些二維扁片人並未必意識到他們所生活的空間已經發生了扭曲。當他們從平面來到這個凹陷處,並且這個凹陷已深到了一定程度、或扭曲到一定程度時,二維扁片人也可能自由來往於三維空間。

6樓:春之陽

一維空間,二維空間,四維空間,五維空間……也一樣有時間軸,時間只是粒子運動出現的概念。

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