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时间为什么是4维的

放大字体  缩小字体 发布日期:2023-07-06 17:04:21
导读

㈠ 爱因斯坦不是说时间不在么为什么又说时间是第四维打个比方,蚂蚁在地面上找食,它所看到,接触到的只是一个平面,因此它们所生活感知到的是二维空间,而人生活的是三维空间。相对于蚂蚁来说三维空间是不存在的。因此,时间作为四维空间的产物,对于三维空间中的人不存在,但在四维空间它是存在的。㈡ 为什么说时间是第

㈠ 爱因斯坦不是说时间不在么为什么又说时间是第四维

打个比方,蚂蚁在地面上找食,它所看到,接触到的只是一个平面,因此它们所生活感知到的是二维空间,而人生活的是三维空间。相对于蚂蚁来说三维空间是不存在的。因此,时间作为四维空间的产物,对于三维空间中的人不存在,但在四维空间它是存在的。

㈡ 为什么说时间是第四维

比如,一团发酵的面团,是三维的,可是面团由小变大,随着时间推移,三维空间的形体在变化啊,这就是四维空间啊.

关于四维空间,我国古代有一些说法是很有意思的。最典型的就是对于“宇宙”两字的解释,古人的说法是“四方上下曰宇,古往今来曰宙”,用现在的话说就是,四维空间是在三维空间的基础上再加上时间维作为并列的第四个坐标。

爱因斯坦认为每一瞬间三维空间中的所有实物在占有一定的位置就是四维的。比如我们所住的房子,就是由长度、宽度、高度、和时间制约的。所谓时间制约就是从盖房的时候算起,直到最后房子倒塌为止。我们本身就活在一个四维的四维空间那就是时空.时空是一个有限但没有边界的空间.当它受到质量大的天体的时候他可以发生弯曲叫做空间翘曲这是广义相对论上的结论.

㈢ “第四维是时间”是谁提出的然后问一句,为什么第四维是时间

所谓第四维,就是空间的第四个伸展方向,就如同三维空间里的上下左右前后一样,换个思维,就是在空间直角坐标系里面加一个轴w,也就是说,我们有x,y,z,w四个轴标示方向,而且四个轴都垂直
这样解释是否太费解?打个比方,你看一个平面,这个平面上居住着一种生物,它们只能在平面上活动,而不能在垂直纸面的方向动,这些人就是生长在二维空间里,从他们的空间变换到我们的空间,就类似于从我们的空间变换到四维空间,只是多了一个我们平常忽略的方向而已
不能说四维空间是谁提出的,应该是一个常识性的概念,只是爱因斯坦曾提出一种四维空间--时间--只是其中一种而已,就像你可以从x,y,z方向中选任意两个作为一个二维空间,你可以任选四个方向作为四维空间的方向
证明它存在,可以用虫洞解释吧(好累啊,我们可以从虫洞穿越空间,从而更快到达另一个地方,就像一张弯曲的纸,在纸上从一头到另一头很远,但如果不在纸上,而是在三维空间中,你可以选择更近的路,这条近路对二维空间来说,就是在第三维中,同理在弯曲的三维空间里你可以通过虫洞走近路,而这虫洞就是第四维的一个方向,于是就有了第四维

㈣ 为什么时间是第4维

时间与空间三个方向是正交的,或者说是线性无关的。这里的含义是,无法从空间三个坐标的一系列组合(比如一个组合:ax + by + cz,a、b、c是实系数),来代替时间这个坐标。就好比在三维空间中,我们无法用x和y的任何线性组合,来表示z的坐标一样。x和y的任意线性组合,都离不开x-y平面,而z坐标表示的却是离开x-y平面的距离。这时我们说:z与x和y正交。同样,时间t与x、y、z都正交。“正交”在三维空间中的直观意义就是“垂直”。“垂直”含义的本质内容是线性无关,“正交”就是通过线性无关概念来定义的。

时间是一个与空间三个坐标轴都正交的东西,于是可以与空间三根轴一起组成一个新的“四维空间”。相对论中这个“四维空间”不是平直的(整体上不具有欧几里德空间性质),所以被称为一个“流形”,即仅仅在局部(在无限小范围内)拥有欧几里德空间性质(平直特性)的东西。
对于“流形”这个名词,我认为可以如下粗浅地理解。各位如果觉得我的理解有误,请务必指出,但谢绝人身攻击。

流形可以简单地看作是高维中弯曲的“空间”。如果把流形的维数缩小到二维,那么二维的流形就是我们极其熟悉的常规“曲面”。这里“常规”的含义指的是:曲面处处连续、光滑,而不包括那些比如中间有一个洞这类的特殊曲面。

一个曲面可以在一个平面上有一个投影,比如在两个坐标轴组成的平面(坐标平面)上投影。那么,在这个投影和这个曲面之间,存在一个满足单+满的映射:对于投影中的每一个点,在曲面中都有唯一的一个点与之对应。而对于这个曲面来说,在曲面中一个点位置的局部,都可以近似地看作是一个平直的平面。在这里,可以将这个点位置与其邻近的点位置之间的距离,按照平面中的距离定义来计算(即勾股定理)。这里的“邻近”指的是无限小的距离。在数学中计算曲面上两点之间的距离,都是这么计算的。当然比平面中计算两点间距离的方式要复杂一些,因为曲面两点间距离,必须是沿着坐标曲线进行积分的。

二维的流形就是常规曲面,三维流形是一个常规弯曲的空间。四维流形呢?就是连续而光滑的弯曲时空。
一组矢量彼此正交,自然线性无关,但线性无关未必正交,选择的2个矢量如果点乘为0,才为正交。

随便举个例子,三维实空间,用xyz为坐标,i j k是三个方向的单位矢量,i j k线性无关,且正交,可以描述该空间,而且很方便;但如果我们不怕麻烦,用i i+j i+j+k也可以描述该空间,因为这几个基矢线性无关,但他们不正交,做下点乘就看出来了。

㈤ 时间为什么会被当作第四维度

因为空间是三维的,假如在空间维度上添加时间坐标,就意味着时间也有了维度,所以时间会被当作第四维度。


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