维空间的物理概念 物理学中如何定义四维空间?

www.zhiqu.org     时间: 2024-05-31

在物理上,多维有很多模型。理论上,维数不可以很高。为了解释,宇宙整体的有限无边的性质,必须引入多维,一般是四维时空(一对相对组成性质),也有一些其它有限可数的维数,可能在物理上成立的模型不多。去思考难度很大,因为要受到物理现象的约束
一:零维,一维,二维,三维。
零维度空间是一个点,无限小的点,不占任何空间,点就是零维空间。当无数点集合排列之后,形成了线,直线就是一维空间,无数的线构成了一个平面,平面就是二维空间。无数的平面并列构成了三维空间,也就是立体的空间
二:第四维:时间
三维的世界是静止的,当三维世界以时间为基准发生变化时,四维空间就产生了,如果把时间看作一根轴线,则这个轴线上的任意一个点,都是一个三维空间,也就是说无数个三维空间依据时间轴线集合,构成了四维空间。
在四维空间中,时间呈线性进行,虽然未来不可预测,但源头只有一个,将来也只有一个,不管下一秒将发生什么,即将发生的未来只有一个。
同样,忽略了三维属性后,我们将会发现,任意一个四维物体在时间轴上都表现为一条线段。
三:第五维:时间平面
假设无数的时间轴线集合起来,会构成什么呢?
一个时间平面。这个时间平面就是五维空间,它是由无数个四维空间根据某一轴线集合而成的。
但是,请不要问这条轴线的标准是什么,因为人类是一个四维的生命体,人类无法为一个我们人类根本观察不到的现象制订标准。
但是我们可以想象,一个五维空间的物体,应该是跨越不同时间轴线的。在任意一个时间轴线上,你只能观察到它的一部分。
四:时间轴线间的跳跃
假设说一个四维生命体想要跳跃到其他时间轴线上,那么它就必须先成为一个五维的生命体,很显然,在跳跃的过程中,它会同时出现在两条时间轴线上,这时它已符合了五维生命体的要求。
这个事实用另一句话来表述就是:在四维空间中,时间是线性的,方向和进程不可改变。只有在五维空间中,你可以改变时间的方向和进程。
所以,与其说你改变了历史,不如说你改变了自己当前所处的时间轴线。
五:怎样寻找更多维的空间?
空间是无限维的,但是我们怎么样才能寻找到概念上多维空间呢?用你的大脑去想一下:
以维作为空间的参照标准,我们可以想像得到,一维空间是一条无限长的直线。
二维空间,我们可以想像得到,第二条维是与第一条维相垂直的直线,在纸上我们就可以画出,而且再也无法找到第三条与这两条垂直的直线,这就是一个平面。
三维空间,也就是我们的空间,很容易看出,其实还有一条线可以与前两条线相垂直,那就是第三条维。
第四维空间,我们就很容易理解了,只要再找到一条与前面那三条直线相垂直的直线,那就是第四维了。
但是我们根本不可能找到第四条与之垂直的直线,就像在纸上无法找到第三条垂直的直线一样,我们的思维因我们所存在的空间而被蒙蔽了!如果真能找到,那以此类推,第五维就是五条相垂直的直线,第六维就是……
所以,不要被现实所蒙蔽,因为我们无法看到的东西,还有很多……



物理空间的概念~

时空     任何事物都处于一定的时空之中  是四维的空间,上面的点是事件。  近代物理学认为,时间和空间不是独立的、绝对的,而是相互关联的、可变的,任何一方的变化都包含着对方的变化。因此把时间和空间统称为时空,在概念上更加科学而完整。  P.S.上面提到的“空间”一词其实不够确切,时空(四维)与空间(三维)有着相差一个维度的区别,它们也不同于通常所说的希尔伯特空间。把宇宙看作四维时空,有一个很重要的原因在于它恰好可以全面地描述发生在我们能够认知的三维空间中发生的一切事件。 [编辑本段]0时空理论  两点之间的距离直线最短吗?答案是否认的。0时空理论认为,任何两点之间都必然地存在着一个0(即距离)。  其.结论是:两点之间的距离0线最短。  宇宙时空是无限的,宇宙是普遍联系的,宇宙速度是有限的(如果承认了宇宙速度的无限性,也就是承认了0时间).这三个观点如果同时成立,必有其内在的难以调和的矛盾.0时空理论的提出主要的就是针对这一矛盾而提出来的.   世界上存在着0时与0空。所谓0时,就是时间等于0的时间。而0空,就是空间等于0的空间。0时与0空是一种特性的时间与空间。可以把整个时空区分为非0时空(即通常所说的时空)与0时空两类。非0时空与0时空相互区分、相互共同、相互斗争、相互联合。0时空与非0时空相联结,二者互相内含、互相依存、互相转化。任何两个时间点的距离都是既等于0又不等于0,任何两个空间点的距离都是既等于0又不等于0。  0时空与非0时空必有主次之分.从根本上来讲,非0时空是主要的,0时空是次要的,非0时空是基础,0时空是上层。非0时空正决定0时空,0时空反决定非0时空。   世界上任何事物与任何事物之间都是有联系的。在时间距离和空间距离都为无限大的两个事物之间,如果没有0时与0空,二者就不可能有联系—不但没有直接联系,而且没有间接联系。这样就违背了普遍联系的原则。因为有了0时与0空,所以在时间上和空间上相距都为无限大的两个事物之间存在着联系。整个世界和宇宙通过0时与0空而最高度地联系起来和统一起来。如果没有0时与0空,整个宇宙和世界就会缺乏统一性,如同一盘散沙。0时与0空在中观时空之中作用往往不明显,往往可以忽略,但在极宏观时空与极微观时空之中作用却非常之巨大。因为有了0时与0空,所以任何两个事物之间都是既有直接联系又有间接联系的。   时间的一维性和空间的三维性只适合于非0时空,而不适合于0时空。  物从一个空间点经过0空间而跃进到另一个空间点,它所经历的空间距离一方面是0,但另一方面也不是0。它是从这个点跃进到另一个点,而不是从另一个点跃进到这一个点。这种区分是如何实现的?就在于这种0空间包含着非0的一面。物从一个点通过0空间而跃进到另一个空间点,它所经历的时间必是0。但这种时间的另一个方面也又不是0,它是先在这一个点而后在那一个点的,这种先后的区分是如何实现的?就在于这种0时间中包含着非0的一面。所以当我们说两个空间点的距离是0的时候,它必是包含着非0的一面的。当我们说两个时间点的距离是0的时候,它必是包含着非0的一面。  物从一个空间点经过0空间而跃进到另一个空间点,这个过程所用的时间只能是0.只要存在着0空间,就必然存在着0时间,二者是不可以分割的.承认0时间就必须承认0空间,承认0空间就必须承认0时间.  所谓的0时空是指相对的0时间和相对的0空间.并不存在绝对的0时间和绝对的0空间.0时空与非0时空没有绝对的分割线.在0时间中包含着非0时间,这就是相对0时间。在0空间中包含着非0空间,这就是相对0空间。如果0时间中不包含非0时间,这就是绝对0时间。如果0空间中不包含非0空间,这就是绝对0空间。  与相对0时空理论相反对的是存在另一种理论,就是认为存在着绝对的0时空。这种理论的实质是认为存在脱离时空而存在的事物。而辩证法明确地说明了,没有脱离时空而存在的事物。0时空只不过是一种特殊的时空而已。它坚决地反对认为存在脱离时空而存在的事物。  任何两个空间点的距离都是一方面是0另一方面又不是0,这两个方面是相互依存的。在这每一个方面的内部,我们仍可以将它区分为是0和非0两个方面的。只不过在是0这一方面,是0是主要的,非0是次要的。而在非0这一方面,非0是主要的,是0是次要的。这里面要着重反对一种观点,就是认为

在数学上有各种多维空间,但目前为止,我们认识的物理世界只是四维,即三维空间加一维时间。现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思,只有数学意义。   四维时空是构成真实世界的最低维度,我们的世界恰好是四维,至于高维真实空间,至少现在我们还无法感知。我在一个帖子上说过一个例子,一把尺子在三维空间里(不含时间)转动,其长度不变,但旋转它时,它的各坐标值均发生了变化,且坐标之间是有联系的。四维时空的意义就是时间是第四维坐标,它与空间坐标是有联系的,也就是说时空是统一的,不可分割的整体,它们是一种“此消彼长”的关系。   四维时空不仅限于此,由质能关系知,质量和能量实际是一回事,质量(或能量)并不是独立的,而是与运动状态相关的,比如速度越大,质量越大。在四维时空里,质量(或能量)实际是四维动量的第四维分量,动量是描述物质运动的量,因此质量与运动状态有关就是理所当然的了。在四维时空里,动量和能量实现了统一,称为能量动量四矢。另外在四维时空里还定义了四维速度,四维加速度,四维力,电磁场方程组的四维形式等。值得一提的是,电磁场方程组的四维形式更加完美,完全统一了电和磁,电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述。四维时空的物理定律比三维定律要完美的多,这说明我们的世界的确是四维的。可以说至少它比牛顿力学要完美的多。至少由它的完美性,我们不能对它妄加怀疑。   在狭义相对论中,时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空,能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量。这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系。在今后论及广义相对论时我们还会看到,时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系。


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(19643772639): 根据90年代提出的M理论(超弦理论的一种),宇宙是十一维的,由震动的平面构成的.在爱因斯坦那里,宇宙只是四维的(三维空间和一维时间),现代物理学则认为还有七维空间我们看不见. 科学家们对我们已认知的维与可能存在但未被...

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#司章蚂# 请问12维空间的具体定义是什么?谢谢! -
(19643772639): 由于宇宙中最高限度空间为十一维,那么从十二维往上的空间就会超脱宇宙中所有物理原理的束缚,就像人类和神一样.至于十二维空间,物理学上称它为“时间维”,它是一个不存在空间的空间,这个空间充满了“时间”,所谓“时间”就像是一部历史书,关于宇宙历史的一本书,它融会贯通了从宇宙大爆炸开始至今的所有宇宙历史,甚至是大爆炸之前的历史.所以在上面提到了,它还有一个通俗名字“时空隧道”. 对于十二维空间我们知之尚少,所以还需人类去努力探索.

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#司章蚂# "维"是怎么的,是什么意思,比如说三维空间的"三维","五十维" -
(19643772639): 维 (维) wéi king金件 ㄨㄟˊ 系,连结:~系.~絷. 保持:~持.~护.~修.~生素. 纲:纲~(总纲,亦指法度). 数学名词,几何学及空间理论的基本概念,通常的空间有“三维”,平面是“二维”,直线只有“一维”. 思考:思~(亦作“思惟”). 以,因为:“~子之故,使我不能餐兮”. 文言助词,用于句首或句中:~新.~妙~肖. 姓. 郑码:ZNI,U:7EF4,GBK:CEAC 笔画数:11,部首:纟,笔顺编号:55132411121

#司章蚂# 什么是1 2 3 4维空间 -
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