四维空间到底是什么,要如何理解?

2024-05-19

1. 四维空间到底是什么,要如何理解?


四维空间到底是什么,要如何理解?

2. 四维空间是什么样的?谁能解释一下

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。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。
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,并不是说第四维就是时间。

3. 什么是‘四维空间?’

四维空间不同于四维时空,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。人类作为三维物体可以认识四维时空(三个空间维度(由牛顿总结)[长度(包括宽度和高度),高度,数量]+一个时间维度)但无法认识四维空间,因为人类无法认识第四个空间维度。通常所说时间是第四维即四维时空下的时间维度。四维空间的第四维指与x,y,z同一性质的空间维度。

中文名:四维空间

外文名:4D zone

别称:四度空间

表达式:ax + by + cz + du + e = 0

提出者:爱因斯坦

适用领域范围:物理 宇宙

提出书籍:相对论

分享

定义

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,没有长度、高度及数量。一维是由无数的点组成的一条线,只有长度,没有其中的宽度、高度。二维是由无数的线组成的面,有长度、宽度没有高度。三维是由无数的面组成的体,有长度、高度、数量。

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。(十维空间+一维时间)

首先,错误的说法是把”四维空间定义为三维空间+时间轴”,而”三维空间+时间维”是另一种说法。前者也并非是什么四维时空,而且本身四维时空是个伪概念。很简单“时间只是因为粒子运动、宇宙膨胀而出现的概念,为什么它就能成为第四维”
  另外,时空和四维空间的概念是有区别的
  将四维空间定义为三维空间+时间轴的说法是对于闵可夫斯基空间( Minkowski space)这个概念的误解,而为什么这个误解这么广泛呢?很简单,无数科幻小说甚至于科普读物刻意去硬生生地套用了这么一个东西,造成广泛的读者影响。其中这个里面涉及到了一组四维矢量场,也就是:

四维矢量依据它们(闵可夫斯基)内积的正负号来区分。可分类如下:

是类时(timelike),

是类空(spacelike),

是零(null)或称类光(lightlike),

然而,

关于零矢量一个有用的结果:“若两个零矢量、正交(即:零内积值),则它们必定是呈比例关系(为常数)。”


  以上的零基底部的时间方向选定,以及类时向量的概念,让很多人误以为“空间和时间组成了另一个空间”,而实际上上面只是描述了时间和空间的协同作用罢了。这便是前面那个说法的来源。
  而实际上时间维是一种替代说法,并不是说第四个维度是时间,和前面那种说法并非一回事,第四维在主流的说法中具有连续性,著名的数学模型克莱因瓶,第四维穿过三位这个本质多面体,但四维空间的本质还是空间。而为什么这一维会定义为时间维度呢,是因为某一派观点认为广延的“时间”具有空间性,故而出现的一种替代说法,你要将它叫什么其实都可以,它是一个统一,确定的定义概念下产生的依据不同学派自主概念的命名法。
  有些童鞋有点纠结于“时空”这个说法,我先说,没有四维时空这种说法还有另一个理由,也就是时空在近代物理学中的概念本来就是四维的,所以不会冒出五维时空,也不存在时空前面特别说明为四维。近代物理学某一派认为,时间空间相互且可变,且其变量互相存于其中,而他们在特定条件下所对应的这一个广域叫做时空(最早的人确实将时空等同于空间加时间轴,现在更多在避开这种本初定义),时空可能收到物质和能量的影响发生扭曲或者凹陷,且其最小单位是普朗克时间和普朗克长度。这是这个概念的由来,但是很多人把时空和四维空间混用,这两者有相关性,但不能混用

什么是‘四维空间?’

4. 什么是“四维空间”?

简而言之就是多了一个时间维,时间维就是三维之外的第四维,结合起来是四维空间了。

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。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。

5. 什么是“四维空间”?

所谓四维空间就是4条相互垂直的线,例如三维空间就有三条相互垂直的线,二维空间就有两条,但听着不太理解对吧,因为人脑习惯用三维空间的思维来“运行”举个例子,假如有二维生物,那么它想不到三维空间是怎样的,就像你不能在一张纸上画出三条互相垂直的线来,因为纸从某种意义上说是二维的。
至于时间坐标的说法是一击即破的,再举个例子,假如有二维生物,那么他们理解的三维空间就跟我们的不同:x,y两个方向加一条时间轴,但实际情况是x,y,z三个方向,而且,没有时间,空间的存在就没有意义

什么是“四维空间”?

6. 请教四维空间是什么?

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”。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。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。(十维空间+一维时间)

7. 四维空间到底是什么

四维空间是标准欧几里德空间。是一个数学概念,可以拓展到n维;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。当n=4时,所有这样的位置的集合就叫做四维空间。四维空间和人居住的三维空间不同,因为多了一个维度。             
                 四维空间是标准欧几里德空间。是一个数学概念,可以拓展到n维;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。当n=4时,所有这样的位置的集合就叫做四维空间。四维空间和人居住的三维空间不同,因为多了一个维度。

四维空间到底是什么

8. 什么是三维空间什么是四维空间 四维空间是什么样的

1、三维空间通常是指我们活动于其中的客观存在的空间,而四维空间是由三维空间和时间组成的总体,四维空间是在三维空间的基础上增加了一个时间轴,人类本身就是一个思维空间是生存在三维空间里面的,看东西都非常的清楚,如果人类生活在四维空间就是使所有的东西都会不清楚。
 
 2、四维空间不同于三维空间,四维空间指的是标准欧几里德空间,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。人类作为三维物体可以理解四维时空但无法认识以及存在于四维空间,因为人类是第三个空间生物。通常所说时间是第四维即四维时空下的。四维空间的第四维指与x,y,z同一性质。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。
最新文章
热门文章
推荐阅读