四维

更新时间:2024-07-10 15:24

四维,即指四个维度,是一个空间概念。物理学中以维度来形容时空坐标的数目,四维即四个维度,它是由无数个三维组成的,而三维是由无数个二维组成的。其它高维度的组成方式以此类推,三维以上的维度统称高维度。

定义

维度,是一个空间概念,不同的维度代表着不同的空间。比如一维空间指的是直线;二维空间指的是平面;三维空间指的是立体空间。

性质

科学家已经证明,宇宙的空间结构的确有延伸的维,也有卷缩的维。就是说,宇宙有的像水管在水平方向延伸的、大的、容易看到的维,也有像水管在横向上的圆圈那样卷缩的维。

那些紧紧卷缩的维存在于一个微小的空间里,即使用最精密的仪器也无法探测到它们。

相关理解

四维空间的长(X),宽(Z),高(Y),叠(T)四条轴。

四维立方体是怎么投影成三维的

其实,投影用的灯光也是四维的。人的大脑只能想象出三维是怎么投影成二维的,因为你永远跑不出上面那条说的套路。四维的每条轴都是互相垂直的。高维度太难理解就用低维度打比方:你在二维的纸上是不可能画出三条互相垂直的线,因为你的纸只有二维。但是让你在三维中画三条互相垂直的线对你来说很简单吧,那再画一条互相垂直的线呢?那就是在四维中。

动量空间

想象一下打算看一下几点了,当看手表的时候,从手表反射过来的光子击中了视网膜。真正触动视网膜的东西,是这些光子的能量和动量,根据光子的这些信息,的大脑分析出了手表所显示的时间。所以其实是处在由能量和动量所组成的空间中。

由能量和动量所组成的空间,这个空间在物理学上叫做动量空间。与四维时空类似,动量时空也是四维的,其中的一维是能量,而另外三维,是动量的三个分量。

表面看起来,科学家构建出来的动量空间似乎只是个数学游戏,四维空间已经很好地解释了宏观世界,再构建个动量空间,似乎没有必要。但其实在某些方面,动量空间比四维空间显得更加真实。

比如在粒子对撞机中,粒子们高速地相撞,变成其它一些粒子,涉及到能量和动量的转换;利用天文望远镜观察遥远的天体,实际上观察到的不过是光子的能量和动量这类信息。

至少从这些观察上讲,无论宏观世界还是微观世界,也许并不是生活在时间和空间中,而是生活在能量和动量构成的动量空间里。

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