如何理解空間被扭曲和四維時空,如何理解空間被扭曲和四維時空?

2022-03-09 20:10:37 字數 5027 閱讀 6430

1樓:匿名使用者

我也在上初中,我認為所謂的第四維時間其實應是第零維,任何維度的空間沒有時間都是不成立的,我對四維的猜想,引用我以前回答的話:

q:一隻螞蟻在一條線上(一維空間),在兩邊擋住,它怎麼出去?

a:從平面上繞過去(即二維空間)

q:他在平面上被一個圈困住(平面二維空間),怎麼出去?

a,跳出去(從三維空間)

q:他被困在盒子裡怎麼出去?

a:設盒子裡的空間為a,設外面的空間為b,將兩個空間摺疊使它們同時處在一個三維空間的大小裡,然後從a潛到b,,然後再將空間復原,螞蟻在b裡了。

一維+長度=2維+寬度=3維+密度=四維

再來一個新的證明法,無邊有限大的一維既是二維中的一個圈,前後走都回到原處

無邊有限大的二維既是三維中的一個球,前後左右走都回到原處

無邊有限大的三圍呢?拿12

34四張紙,設這是一個三維空間,窩成球后前後左右能回到原處,上下為邊,只要把紙改變成

1————————

4————————

2————————

3————————

就可以再做一個迴圈,做到這點,就需要讓空間和空間疊加,至此上升至四維空間,即重疊空間

2樓:小邪神

空間扭曲基本與樓上一致。

四維空間的定義不一,愛因斯坦加入的第四座標為時間座標,但是現今時間概念是否應該保留依舊存在爭議,既然是思維空間,強調的概念為空間,而時間作為一個空間量是值得商榷的,不能盲目以時間作為第四維空間的座標。

比較值得肯定也是比較通用的空間定義為:

一維:定義座標數1(x),即點線空間

二維:定義座標數2(x,y),即面空間

三維:定義座標數3(x,y,z),即體空間這是常識性問題,這樣看來,第四維度以時間作為座標是很有問題的。

那麼,第四維定義即是4座標(x,y,z,r),是超越人類生存感應模式的空間,我們可以理解與運用,但無法僅利用人體自身功能予以感應。

就像部分動物只能生存在二維空間而無法感知三維空間一樣,人類亦然如此。

初中能夠想到這麼多,不錯嘛,還有不懂的可以提出來。

3樓:匿名使用者

理解空間扭曲可以想像一塊拉直的布,上面有個大質量的鐵球在滾動,鐵球滾到哪個地方,**就要凹下去,若有小質量的球從旁邊經過,就會滾進凹坑裡,與大質量球碰一起,二維布平面代表三維空間,凹坑代表大質量引起的空間彎曲,時間和空間是相互轉化,所以時間也會產生相同的彎曲。關於四維空間,用影象無法表述,只有數學表示式可以表示

關於「四維時空」和「時間扭曲」的例項,多多益善,呵呵……

4樓:匿名使用者

對四維空間,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。

有一位專家曾打過一個比方:讓我們先假設一些生活在二維空間的扁片人,他們只有平面概念。假如要將一個二維扁片人關起來,只消用線在他四周畫一個圈即可,這樣一來,在二維空間的範圍內,他無論如何也走不出這個圈。

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。

在我們看來,這是一件簡單的事,但在二維扁片人的眼裡,卻無疑是不可思議的:一個人明明被關在圈內,怎麼會忽然消失不見,然後就出現在另一個地方!

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。

這個引起空間扭曲的小球在我們三維世界的例子就是黑洞。黑洞事實上是存在於四維空間的一種現象,或者說,黑洞是連線三維世界與四維空間的通道(當然在下絕不是說「如果誰要去四維空間,就請往黑洞走」,那樣只會「死無全屍」而已^o^)。我們有可能通過對黑洞的深入研究,找到克服四維空間的辦法,那樣的話,瓦普跳躍飛行就不再是夢想了。

現在科學家已經證實,黑洞的存在確實會令周圍的空間極度扭曲。根據廣義相對論,光線在正常的空間裡以直線傳播,但當空間扭曲時,光線會隨著空間扭曲的方向而扭曲。如果能給一束射進黑洞的光線拍照的話,我們就會發現,光線呈螺旋形指向黑洞中心,因為黑洞的巨大質量已使周圍的空間扭曲得不成形了。

但事實上,這樣的**是拍不出來的。因為黑洞連光線也吸收,我們根本無法通過肉眼看見它,又如何能拍下**(當然在下指的是普通光學**,如果是射電天文望遠鏡,說不定能拍到這奇異的場景)?

關於四維空間的設想在下就談到這兒了,用這麼晦澀難懂的東西來為難大家真是不好意思

預祝新年萬事如意 闔家歡樂

5樓:匿名使用者

一個解說世界之謎的**,裡面好鬥例子的惡...

6樓:匿名使用者

你也,太……深奧了吧

四維空間與四維時空有什麼分別?

7樓:匿名使用者

八維空間(eight-dimensionalspace)是物理學界的一個理論,這一理論認為八維空間分為x維(物體的長)、y維(物體的寬)、z維(物體的高)、時間維、速度維、溫度維、電磁力維、萬有引力(或斥力)維。

現在物理學界公認的理論是八維空間,這一理論由德國物理學家巴克哈德海姆於2023年創立,隨後由其本人進一步地發展與完善,並得到了一些新的成果,其中之一就是總結出了一系列計算基本粒子質量的方程式。2023年他將方程發表,但由於太複雜,竟沒幾個物理學家看得懂,後來經實驗證明了其正確性。由於他的理論多用德語發表,所以大部分物理學家都認為這些論點晦澀難懂,不知所云,感到丈二和尚摸不著頭腦。

2023年,海姆的理論引起了奧地利物理學家沃爾特德呂舍爾的注意,他仔細研究後,對理論作了詳盡的解釋,並進一步完善,於是就有了今天公認的海姆-德呂舍爾空間,即一種八維的宇宙空間結構(我們現在就處於這一空間內)。

我們今天發現,只要增加一個對實驗結果產生影響的引數,就增加一個維度。

舉例來說:

在平面上表示立體高度怎麼表示?等高線!

在平面上表示溫度怎麼表示?等溫線!

在平面上表示溼度怎麼表示?等溼線!

在平面上表示壓力怎麼表示?等壓線!

看看是不是很象?

空間有很多維,不只四維。

通常大家把時間做為唯一的第四維,是有欠考慮的。

例如解決炮彈運動軌跡問題,就不能僅知道空間的入射角度和質量,還要知道引力大小和方向、空氣阻力、風速等引數,才能確定軌跡,這些引數,共同構成對實驗結果有影響的空間維度。

對實驗結果有影響的引數,就應作為空間的一維進行描述,空間引數有長、寬、高、顏色、聲音、溫度、溼度、壓力、密度、硬度、氣味、口味、亮度、酸鹼度、透明度、導電性、化學成分、萬有引力等等,還應有些一時沒想到,維度很多。知道這些對實驗結果有影響的維度分佈,就可以確定實驗結果,否則就不能確定。

11維空間理論、弦理論,都因未經實驗證實,因此不能稱為科學理論。

8樓:匿名使用者

我們周圍的空間有3個維(上下,前後,左右)。我們可以往上下、東南西北移動,其他方向的移動只需用3個三維空間軸來表示。向下移就等於負方向地向上移,向西北移就只是向西和向北移的混合。

在物理學上時間是第四維,與三個空間維不同的是,它只有一個,而且對於目前的人類科技來說,它只會往一方向前進。

根據90年代提出的m理論(超弦理論的一種),宇宙是十一維的,由震動的平面構成的。在愛因斯坦那裡,宇宙只是四維的(三維空間和一維時間),現代物理學則認為還有七維空間我們看不見。

這裡有一個科學寓言來幫助我們理解高維與低維的區別:

有個射擊運動員在例行訓練,在標靶表面上生活的一種二維生物中的科學家觀察到他們的世界每隔一定時間段,就會出現一個洞。他宣佈了這個物理定律。整個上午,射擊運動員都在射擊,對於標靶生物來說,這是很長的歷史時期,他們認為他們的科學家是正確的。

遺憾的是下午射擊運動員或是吃飯去了,或是把他們的世界(標靶)扔到了垃圾桶,洞再也沒出現過。標靶生物於是認定那個科學家是個**,他們憤怒了,把科學家扔進了標靶國的垃圾桶,連同每隔一定時間必定會出現一個洞的理論。

所以,對於高維生物來說,低維世界是完全透明的,一眼即可看透,沒有任何內部結構。而低維生物只能觀察到高維物體在低維空間的投影,前提是高維物體在低維空間有投影。比如子彈放在彈匣裡,標靶生物是觀察不到的,但它確實存在,只是沒有接觸標靶或在上面沒有投下陰影。

所以說高維生物比低維生物要「高階」得多,他們可以瞬間出現在我們世界的任何角落(當然只是投影),可以直接破壞我們世界任何物體的內部(就好像射手打靶)。它們比孫悟空要神通廣大得多。

對於大尺度的四維乃至更高維空間,受限於我們自身為三維生物的原因,我們是無法觀察的,也沒有確鑿的證據表明觀測了到高維空間對三維空間的投影。所以是否存在大尺度的高維空間目前還無法證實。

9樓:說話要花錢

首先,宇宙是空間和時間組成的,上下四方為宇。古往今來為宙。

四維就是增加時間這一軸,但是時間在三維是不可逆的,四維時間是可以來回穿梭的,也就是穿越。但是四維是人類無法達到的。

我們是三維的生物,無法去四維。

還有,維度只是一種概念,不是等級。

四維空間和四維時空一樣嗎?

10樓:匿名使用者

如果把時間看作一個維度的話。

四維空間可以不包含時間。

例如:在一個靜止的三維空間(xyz)中,分佈很多等體積,不等密度的點,這樣質量就構成了第四維。

四維時空則是三維空間加上時間作為獨立變數。

如果不把時間看成一個維度。

那麼就是一樣的。

11樓:摯愛

四維空間一般指四維歐氏空間r^4,指四個實數集的卡氏積(x,y,z,w),有時也指四維時空。四維時空一般指(狹義相對論中的)閔可夫斯基空間,它是一個指標為1的四維偽歐空間(x,y,z,ict),其中i為虛數單位,c為光速。作為一個微分流形,閔可夫斯基時空「區域性上看起來像r^4」

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