三维有三个坐标足,而四维怎样来形容?
四维空间怎样来形容?
对四维空间,一般人可能只是认为在长、宽、高的轴上,再加上一根时间轴,但对于其具体情况,大部分的人仍知之甚少。 有一位专家曾打过一个比方:让我们先假设一些生活在二维空间的扁片人,他们只有平面概念。假如要将一个二维扁片人关起来,只消用线在他四周画一个圈即可,这样一来,在二维空间的范围内,他无论如何也走不出这个圈。
现在我们这些生活在三维空间的人对其进行“干涉”。我们只需从第三个方向(即从表示高度的那跟轴的方向),将二维人从圈中取出,再放回二维空间的其他地方即可。 在我们看来,这是一件简单的事,但在二维扁片人的眼里,却无疑是不可思议的:一个人明明被关在圈内,怎么会忽然消失不见,然后就出现在另一个地方! 对我们这些三维人而言,四维空间的情况就与上述解释十分类似。
如果我们能克服四维空间,那么,在瞬间跨越三维空间的距离也不是不可能。 下面再做一个试验:将一些橡皮绳按经纬线的样式编成一张网,将之张平,我们可以将之近似看做是二维平面,然后将一个小球放在网上,橡皮网在小球的重力作用下凹陷,这就形成了三维空间。
但从空间的内部去观察这个空间,却往往是看不清的,那些二维扁片人并未必意识到他们所生活的空间已经发生了扭曲。当他们从平面来到这个凹陷处,并且这个凹陷已深到了一定程度、或扭曲到一定程度时,二维扁片人也可能自由来往于三维空间。 这个引起空间扭曲的小球在我们三维世界的例子就是黑洞。
黑洞事实上是存在于四维空间的一种现象,或者说,黑洞是连接三维世界与四维空间的通道(当然在下绝不是说“如果谁要去四维空间,就请往黑洞走”,那样只会“死无全尸”而已^O^)。我们有可能通过对黑洞的深入研究,找到克服四维空间的办法,那样的话,瓦普跳跃飞行就不再是梦想了。
现在科学家已经证实,黑洞的存在确实会令周围的空间极度扭曲。根据广义相对论,光线在正常的空间里以直线传播,但当空间扭曲时,光线会随着空间扭曲的方向而扭曲。如果能给一束射进黑洞的光线拍照的话,我们就会发现,光线呈螺旋形指向黑洞中心,因为黑洞的巨大质量已使周围的空间扭曲得不成形了。
但事实上,这样的照片是拍不出来的。因为黑洞连光线也吸收,我们根本无法通过肉眼看见它,又如何能拍下照片(当然在下指的是普通光学照片,如果是射电天文望远镜,说不定能拍到这奇异的场景)? 根据爱因斯坦相对论所说:我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间。
由于我们在地球上所感觉到的时间很慢,所以不会明显的感觉到四维空间的存在,但一旦登上宇宙飞船或到达宇宙之中,使本身所在参照系的速度开始变快或开始接近光速时,我们能对比的找到时间的变化。如果你在时速接近光速的飞船里航行,你的生命会比在地球上的人要长很多。
这里有一种势场所在,物质的能量会随着速度的改变而改变。所以时间的变化及对比是以物质的速度为参照系的。这就是时间为什么是四维空间的要素之一。
实际上空间只有一个,只是扭曲的程度不同,我们平时所能够理解的空间是一个和我们自身在同一个扭曲度的空间。
古人以二维理解大海航行(即大海是有边的,过了边际船就消失了),无法想象地球是三维的,现代人以三维理解宇宙航行(即宇宙是有边的,边际之外是不可知的),如果我们能了解宇宙的结构,就能清楚地形容四维空间了。
三维空间(长、宽、高)加一根时间轴
首先我在这里声明:时间并不是空间。 如果提问者有看“爱丽斯仙游记”的话,就会知道:低维度空间的生命是无法去理解比自己的维度高的空间的,而高维度空间的生命也是无法理解低维度空间的生命的。 所以我觉得提问者问错问题了。
我赞成楼上战神的观点。 空间是扭曲的。
第四维是时间,我们生活在三维空间。所以我们无法描绘出四维空间是怎样的,就像上面那位说的小球掉洞里一样。那些动物就无法描绘出三维空间。同样,我们人类和他们一样。无法描绘出更高维的空间。
举个例子:一个小球沿地面滚动并掉进了一个洞中,在我们看来小球是存在的,它还在洞里面,因为我们人类是"三维"的;而对一个动物来说,它得出的结论就是:小球已经不存在了?它消失了.为什么会得出这样的结论呢?因为它生活在"二维"的世界里,对"三维"世界是无法了解清楚的.同样的道理,我们人类生活在"三维"的世界里,对于比我们多几维的宇宙,也是很难理解清楚的.
第四维是时间
不是形容出来的,因为第四维方向,也就是时间方向,是与我们现有空间垂直的,也就是说,延时间方向做一直线,这条直线与我们的三维空间是交于一点的。。。 一般说来,对于四维空间的描述,都是用类推的。。从一维推二维,从二维推三维,相似的,从三维推四维,然后向更高的维次推。。。
阔
三维加一个时间
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