為什麼四維以上的空間裡曲線都不會打結

2022-12-23 05:11:27 字數 4484 閱讀 2540

1樓:小小

從某種意義上說,宗教的思想與科學是乙個物件不同角度的解釋

樓主絕對是物理學的fans~

問題中的6維,準確的說,應該是——直到最近,人們還認為6個或7個維度全部都被捲曲得非常微小。

但根據霍金的m-理論:如果我們用極高能粒子探測非常短的距離,我們應該看到時空是十維或十一維的。

這十維或十一維可能還沒有具體的名稱

這多出的維不能用普通3維的空間來解釋,但可以比喻為:一跟頭髮在遠處看去是一跟線,但在顯微的尺度下,卻是捲曲的包含更多維的。

在物理學中,存在乙個最小的基本長度,即蒲朗克長度。它的數值為0.00000000000000000000000000000000001616mm,這個尺度是可以用m-理論描述的尺度,如同20世紀30年代研究質子和中子有更小的稱為夸克的粒子組成一樣,需要建造乙個可以探測這個尺度的粒子加速器。

這個加速器將會比太陽系還要大。

2樓:

平面上,線是無法打結的,三維能將二維的分開,四維也能將三維的空間分開,將兩條線所在的空間直接分開,就沒有結了

什麼是四維空間

3樓:育龍單招網

四維時空是構成真實世界的最低維度,我們的世界恰好是四維,至於高維真實空間,至少現在我們還無法感知。例如:一把尺子在三維空間裡(不含時間)轉動,其長度不變,但旋轉它時,它的各座標值均發生了變化,且座標之間是有聯絡的.

四維時空的意義就是時間是第四維座標,它與空間座標是有聯絡的,也就是說時空是統一的,不可分割的整體,它們是一種「此消彼長」的關係.

四維時空不僅限於此,由質能關係知,質量和能量實際是一回事,質量(或能量)並不是獨立的,而是與運動狀態相關的,比如速度越大,質量越大.在四維時空裡,質量(或能量)實際是四維動量的第四維分量,動量是描述物質運動的量,因此質量與運動狀態有關就是理所當然的了.在四維時空裡,動量和能量實現了統一,稱為能量動量四矢.

另外在四維時空裡還定義了四維速度,四維加速度,四維力,電磁場方程組的四維形式等.值得一提的是,電磁場方程組的四維形式更加完美,完全統一了電和磁,電場和磁場用乙個統一的電磁場張量來描述.四維時空的物理定律比三維定律要完美的多,這說明我們的世界的確是四維的.

可以說至少它比牛頓力學要完美的多.至少由它的完美性。

時間與空間構成了乙個不可分割的整體——四維時空,能量與動量也構成了乙個不可分割的整體——四維動量.這說明自然界一些看似毫不相干的量之間可能存在深刻的聯絡.在今後論及廣義相對論時我們還會看到,時空與能量動量四矢之間也存在著深刻的聯絡.

4樓:手握一把草

有過親身經歷的人都一致同意,置身四維空間的感覺是不可能用語言來描述的,他們甚至斷言,四維感覺是人類迄今為止所遇到的唯一一種絕對不可能用語言描述的事物。

這個模擬,其實也只是進一步描述了四維感覺的不可描述。

此時,在莫沃維奇和關一帆的眼前,「藍色空間」號飛船像一幅巨集偉的巨畫舒來。他們可以一直看到艦尾,也可以一直看到艦首。他們能夠看到每乙個艙室的內部,也能夠看到艙中每乙個封閉容器的內部;可以看到液體在錯綜複雜的管道中流動,看到艦尾核反應堆中核聚變的火球……當然,透視原理仍然起作用,太遠就看不清楚,但一切都能看到。

沒有這種經歷的人在聽他們描述時會產生乙個錯誤的印象,感覺他們是「透過」艦體看到所有的一切,事實是他們沒有「透過」什麼,一切的一切都並列在外,就像我們看一張紙上畫的圓圈,能看到圓圈內部,並沒有「透過」什麼。這種是所有層次上的,最難以描述的是固體的,竟然能夠看到固體的內部,比如艙壁或一塊金屬、一塊石頭,能看到它們所有的斷面!他們被視覺資訊的海洋淹沒了,彷彿整個宇宙的所有細節全聚集在周圍色彩斑斕地並列呈現出來。

這時,他們不得不面對乙個全新的視覺現象:無限細節。在三維世界裡,人類的視覺面對的是有限細節,乙個環境或事物不管多麼複雜,呈現的細節是有限的,只要用足夠的時間依次**,總能把絕大部分細節盡收眼底。

但從四維看三維時,由於三維事物在各個層次上都暴露在四維視野中,原來封閉和被遮擋的一切都平行並列出來。比如乙個封閉容器,首先可以看到它內部的物體,而這些內部物體的內部也是可見的,在這無窮層次的暴露並列中,便顯露出無限的細節。在莫沃維奇和關一帆面前的飛船,雖然一切都顯露在眼前,但任何乙個小範圍內的一件小東西,比如乙隻水杯或一支筆,它們並列出來的細節也是無限的,視覺也接收到無限的資訊,用眼睛看時,窮盡一生也不可能看全它們在四維空間的外形。

當乙個物體在所有層次上都暴露在四維時,便產生了一種令人眩暈的深度感,像乙個無限巢狀的俄羅斯套娃,這時,「從果核中看到無窮」不再是乙個比喻。

莫沃維奇和關一帆也相互看到了對方,還看到了旁邊的褚巖。他們看到的是並列出無限細節的人體,可以看到所有的骨骼和內臟,可以看到骨骼裡的骨髓,可以看到血液在心臟心室間的流動和瓣膜的開閉,與對方對視時,也可以清晰地看到眼球晶狀體的結構……但「並列」這個詞同樣可能引起誤解,人體各部分的物理位置並沒有任何變化,**仍然包裹著內臟和骨骼,每個人在三維世界中的熟悉形象還在,是細節的一部分,與其他無限的細節並列在一起。

當最初的眩暈過去後,莫沃維奇和關一帆又面臨著乙個更大的震撼,這個感覺剛才被周圍環境的無限細節所轉移——即對空間本身的感覺,或者說是對三維之外的第四個維度的感覺,後來人們稱之為高維空間感。對於親歷過四維空間的人來說,高維空間感是最難用語言描述的,他們往往試圖這樣說明:我們在三維空間中稱之為廣闊、浩渺的這類東西,會在第四個維度上被無限重複,在那個三維世界中不存在的方向上被無限複製。

他們常常用兩面相對的鏡子來模擬:這時在任何一面鏡子中都可以看到被複製的無數面鏡子,乙個向深處無限延伸的鏡子長廊,如果作為模擬,長廊中的每面鏡子就都是乙個三維空間。或者說:

人們在三維世界中看到的廣闊浩渺,其實只是真正的廣闊浩渺的乙個橫斷面。描述高維空間感的難處在於,置身於四維空間中的人們看到的空間也是均勻和空無一物的,但有一種難以言表的縱深感,這種縱深不能用距離來描述,它包含在空間的每乙個點中。

————《三體》

5樓:羊福偶淑

四維空間是乙個時空的概念。簡單來說,任何具有四維的空間都可以被稱為「四維空間」。不過,日常生活所提及的「四維空間」,大多數都是指愛因斯坦在他的《廣義相對論》和《狹義相對論》中提及的「四維時空」概念。

根據愛因斯坦的概念,我們的宇宙是由時間和空間構成。時空的關係,是在空間的架構上比普通三維空間的長、寬、高三條軸外又多了一條時間軸,而這條時間的軸是一條虛數值的軸。

根據愛因斯坦相對論所說:我們生活中所面對的三維空間加上時間構成所謂四維空間。由於我們在地球上所感覺到的時間執行很慢,所以不會明顯的感覺到四維空間的存在,但一旦登上宇宙飛船或到達宇宙之中,使本身所在參照系的速度開始變快或開始接近光速時,我們能對比的找到時間的變化。

如果你在時速接近光速的飛船裡航行,你的生命會比在地球上的人要長很多。這裡有一種勢場所在,物質的能量會隨著速度的改變而改變。所以時間的變化及對比是以物質的速度為參照系的。

這就是時間為什麼是四維空間的要素之一的原因。

什麼是有限維空間

如何解釋地球在四維空間裡是直線

6樓:匿名使用者

對於地球觀測者,四速度是1,其他三個速度都是0.所以是直線。 對於相對銀河系靜止的參考係來看,則是螺旋線。

有關四維空間的理解

7樓:

聯絡上下文就好理解了

「愛因斯坦提出了革命性的思想,即引力不像其他種類的力,而只不過是時空不是平坦的這一事實的後果。正如早先他假定的那樣,時空是由於在它中間的質量和能量的分布而變彎曲或「翹曲」的。像地球這樣的物體並非由於稱為引力的力使之沿著彎曲軌道運動,而是它沿著彎曲空間中最接近於直線的稱之為測地線的軌跡運動。

一根測地線是兩鄰近點之間最短(或最長)的路徑。例如,地球的表面是一彎曲的二維空間。地球上的測地線稱為大圓,是兩點之間最近的路(圖2.

8)。由於測地線是兩個機場之間的最短程,這正是領航員叫飛行員飛行的航線。在廣義相對論中,物體總是沿著四維時空的直線走。

儘管如此,在我們的三維空間看起來它是沿著彎曲的途徑(這正如同看一架在非常多山的地面上空飛行的飛機。雖然它沿著三維空間的直線飛,在二維的地面上它的影子卻是沿著一條彎曲的路徑)。」

「物體總是沿著四維時空的直線走。儘管如此,在我們的三維空間中看起來它是沿著彎曲的路徑」的原因是我們所在的三維空間並不平直。

正如文中例子所說的,按四維不容易理解,但按三維是容易理解的。假設空間是二維平直空間的,即乙個平面(座標x,y),時間是第三維(座標z)。假設乙個物體沿著三維時空的直線走,從(1,1,1)走到(3,1,2)【時間1到時間2】,這時物體運動路徑在xy平面上的投影是從(1,1)到(3,1),是一條直線。

這是二維空間平直的情況,如果二維空間不平直(紙是皺的),很容易想象這個投影不是直線而是曲線。

四維的情況道理一樣,只是難以直觀想象出來。

8樓:

比如說,

乙個物體沿直線往返運動!~三維裡是直線 但是加上時間軸就是曲線了!你能明白不?

你也看了時間簡史的 記得有個經典例子

乙個物體按四維空間直線前進在乙個密度非常大的星體周圍,但是在三維空間裡時間被扭曲了!~因為它的吸引力特別大。可以拿黑洞模型來考慮,當時間軸線被扭曲後,那麼在三維空間它就是在做曲線運動了。

解釋不好哈!~

四維空間是什麼意思,四維空間是什麼?

四維空間是三維的立體空間與時空組成的空間,叫四維空間。據科學家猜想 四維空間是三維空間的無限疊加 再加上時間構成 另外四維空間內的生物 將會了解自己所有的發展軌跡 而且超弦理論認為 世界是由10維空間加時間構成 其中七維都蜷縮在蒲朗克微觀尺度上 人如果進入四維空間 就會像克萊因瓶一樣沒有內外 四維空...

如何理解四維空間中的時空,四維空間如何理解?

易學與藝術 易經 是開啟四維空間的通道,二十四歲時發表 明暗交接線是通往資訊規律的臨界 發表 時間至今也有二十五年 兩儀生四象,我們的象限座標四維的。每一象限維代表不同維度時空。原點也是太極!虛實 正負 陰陽 四維空間基礎上,衍生八維和六十四維時空。所以易經的科學價值無限的!也是無極的!當你在演繹卦...

什麼是七維空間,什麼是四維 五維 六維 七維空間?

yzwb我愛我家 在物理學和數學中,一個n個數的序列可以被理解為一個n維空間中的位置。當n 7時,所有這樣的位置的集合就叫做七維空間。根據物理學家的看法還應該有7個維。儘管有這麼多的維,但這些維是看不見的,它們自身卷在了一起,被稱為壓縮的維。為了弄清這種看法,讓我們再以螞蟻為例我們的想象。我們可以設...