四維時空和四維空間是完全兩個完全不同的概念,所以網上很多關于四維空間和四維時空講解,不是完全正确的。
那我們首先要了解的就是維度這個概念,在數學領域和物理領域中,維度是兩個不同的概念。
在數學上是說,不同參數的數,就比如x軸,y軸,z軸,都可以是維度。雖然在數學上面不管說多少種維度都是可以的。這裡指的就是标準的歐幾裡得空間。第四維就是指和數學裡“x”“y”“z”,相同概念的性質,也就是加一個坐标。
emmmm....大概就是這樣的
但是在物理學中,維度就是指的獨立的時空坐标數目。四維時空又叫做闵可夫斯基時空,闵可夫斯基這個人是誰呢?他就是愛因斯坦的老師。
闵可夫斯基最開始将愛因斯坦和洛倫茲的理論重新表示成3 1維的時空。也就是,三維的空間加上一個時間的維度。
愛因斯坦在最開始,對這種觀點還是,不是很認同,再後來研究廣義相對論的時候,才發現這種描述的重要性,因為之前,1905年的時候研究的是狹義相對論。
那麼在這些理論的基礎上,就延伸出了兩種空間維度的理論。
第一種就是歐幾裡得空間,他認為時間和空間都是獨立的。我們在考慮空間維度的時候,就不應該把時間維度放在一起考慮。
具體思考四維空間的辦法就是著名的,莫比烏斯環和克萊茵瓶。
第二種就是認為空間和時間是不可分割的。我們生活在三維的空間中,而時間隻有一維。
在這種理論的基礎上,我們認為,時間也可以用多個維度來表示多個坐标來表示。
并且能将時間和空間重新組合排列形成多維時空,這也是平行宇宙的由來。
我們先來說第一種四維空間:一般情況下,我們認為,一維是一條線,二維就是一個面,三維呢,就是一個立方體的東西,就像我們生活的空間。
但是這裡有個錯誤的,為什麼說一維就一定是直線曲線可不可以?二維為什麼就一定是平面呢?曲面為什麼不可以呢?
答案當然是可以的,因為我們認識的坐标系是人為規定的x,y,z,應該是直的。
如果你說曲線不是一維,你還在用三維的眼光去看一維?
如果一個一維生物,隻能向前或者向後,不能向左或者向右,或者是向上向下,那麼他生活的就是一個一維的世界。
但是我在雙曲線、直線、曲面、平面的時候,你還能想象。但如果讓你想象一個四維空間,你能想象出來嗎?!
因為我們人類沒有見過,更沒到達過,所以可以任意想象,在衆多說法中,小編我更傾向于我們生活在平行世界中。
我們可以用這樣一個理論來推導一下,低維空間,旋轉在對折會得到高緯度空間。
那麼首先将直線旋轉對折,還會得到一個圓。
再将一個平面旋轉旋轉再對折,我們就會得到一個莫比烏斯環。
你再想象将一個三維空間旋轉在對折,你能想象的是什麼嗎?鬼知道是什麼?
因為一維是一條直線,在中間砍一刀,它的截面肯定是一個點。
再來二維,我們在二維這個平面上再砍一刀,他就是一條,直線的截面,就是一條直線。
雖然我們三維為一個立方體,你們從它中間砍一刀,他的截面肯定是一個二維的一個平面。
那麼再問你問題,什麼東西你在側面砍一刀,它會成為一個立方體呢?好好想一想。
所以呢,一個界面是一個立方體,這肯定是違背我們當前認知的世界。
想象不到四維空間,還有一點很重要。但是我們人,眼所看到的畫面。從嚴格意義上來說。隻是三維物體的一個側面。我們可以這樣理解,我們認識的三維物體都是一個二維化的。
讓我們腦海想象一個立方體,如果你有一個三維的眼睛,你大概就會想到這樣一個畫面。把它拆開之後,有六個面。也就是你可以同時,看到一個立方體的所有的面。假如你有個三維的眼睛,在打麻将的時候,即使是扣着的牌,那麼你也能看得到所有的牌。
但很多人總喜歡用螞蟻來舉例說螞蟻是二維生物。你就是螞蟻,生活在一個平面,沒有高度的概念。但是螞蟻也很無辜啊,有的螞蟻還會飛了,螞蟻有高度了。
最後再聲明一點,你看到的所有物體,都是三維物體。
第二種理論:四維時空這個理論就比較有趣了,前提就是時間是第四個維度。
如果我們把空間用坐标系來表達的話,他有x,y,z三個軸。時間目前隻有x軸,所以我們假設時間也應該具有y軸。
而這個y軸代表什麼含義呢?在這個理論的基礎上,把時間,y軸定義為可能性,每一個平行于x軸的線都是一種可能性,在這個可能性中,你可能是首富,廚師,司機等等。這就是平行宇宙的由來。
按照這個理論,宇宙最高将有十維,包含一切一切一切,的可能性。
當然,以上兩種理論僅僅是猜測階段,都沒有被證實。但不管你相信哪一種,都請不要再說螞蟻是二維生物。
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