宇宙这么大,居然没有四维空间看看科学家是怎么解释的

宇宙这么大,居然没有四维空间看看科学家是怎么解释的,第1张

“我真的什么都不想回答。首先,宇宙中很可能存在四个以上的空间维度,但宇宙中的动态制约因素使我们仅能看到和测量宇宙的三维;其次,我们对四维宇宙空间和时间的区分更多地出于视角和作用的角度,而非根本区别。实际上我们已经生活在四维中,相对论把时空看作一个整体,包括空间维度与时间维度的双向(双曲性)旋转。”

“结的答案有点令人信服,但却没有认识到几何中的数学变式和实际空间中物理运动之间的区别。例如,《平面国》一书中描述了平面人类——他们不可能有像我们这样的消化道,因为一个洞穿过任何生物都会把它分成两半。但他们仍然可以吃——吃的方式如同变形虫——吞掉食物和排出废物。如果某个人将这个二维空间嵌入到三维空间中,二维空间将内外隔开的墙就不再是屏障,至少内部和外部是不同的。一个人原则上可以爬过二维空间的墙到外面去,事实上许多罪犯确实这样做了。”

“所有这一切都是从数学的角度构想的,但从物理学的角度来看却不太现实。举个例子,想象存在一种强大的力量把人压在二维空间里,那么要爬墙几乎是不可能的。如果存在一颗大小合适的行星上的所有质能都能把单个分子‘向上’推到四维方向,那么宇宙很可能是四个空间维度,但这对我们没有任何好处。

因为在实际情况下,我们根本无法进入四维空间。《龙蛋》这本书中的世界就是一个很好的例子,二维生命生活在中子星表面,并以核化学为动力基础。这个世界并不是完全平坦的——居民存在一定的厚度,他们居住的表面也并不是完全平坦和曲面的,但从感知上看,他们的世界几乎完全是二维的,墙在二维空间中几乎是一个完美的屏障。”

“在关键维度的概念中可能会找到稍好的答案。一维或二维系统中不能存在阶段转变的确切分类,可能是因为根本不存在长期的交互过程,所有的交互过程都是短期的。这导致了一维和二维系统中不存在有效的场理论。高于‘高临界’维度的所有理论都是平均场理论,这又有效地消除了‘有趣’宇宙所需的‘结构’。”

“但问题仅仅是高临界维度是什么,而不是几何或理论本身的问题。它取决于所提出的场理论的整个结构,可能存在许多维度。许多正在研究的物理学理论认为四维是三个空间维度和一个时间维度(3+1),但是时间维度是被限制的,因为从我们的宏观时空来看,时间维度是不可能达到的。这意味着使用实验来区分理论是非常困难的。”

“所以对于宏观物理学来说,重力、电动力学和核力仍然是宏观的,从这个答案的角度来看,低临界维度是2,高临界维度是4,所以我们只能得到三维时空长期和短期的结构,但是这并不能真正地排除多个宇宙的可能,许多更多维度和强大的物理约束将它们分成‘3+1’时空和其他附加维度,在3+1时空中可以得到其他维度空间的投影。”

“在我看来,3+1维空间的外部情况不存在相互作用,这(或者说在逻辑上)是无法阻止的。换句话说,如果整个结被超重力挤压住在一个三维空间里,你就不能解开一个四维空间的结。在这个空间里,你根本不能在垂直方向上举起或改变这个结。”

“所以我不知道这个问题是否有答案,因为我不知道这是否真实,也许答案是肯定的。我们可以理解为什么3+1维度在后验假设中起作用,即我们用数学方法处理之前已经知道了这是经验性的。但这证明不了什么,或者说想要证明为什么(物理学或数学通常回答的问题都是用一套没有“为什么”的假设来回答这个问题,只有‘因为到目前为止,它似乎是可行的’)是不可能的。”

参考资料

1Wikipedia百科全书

2天文学名词

3 quora-董美慧

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三维:由面移动所扫过处或是面卷起的 内部能形成三维 也就是我们所生活 的:空间 有长度宽度深度(长宽高) 到了三维给“穿越”的可能提出了依据 二 维的物体在三维里可以由一处消失出现 在另一处 

四维:在三维的基础上加上时间延续性 就是某物存在这个空间用某种状态会维 持多久 就是四维的概念 在不同时刻的 同一物体(也可以就想象成是你)之间 可以看作是两个点其中可以有连线(为 理解更高维的作一下小小铺垫 这连线就可为更高维的想象为一维空间) 

五维:(从这里开始比较难用语言描述 了 我尽量)五维跟四维就似二维跟一 维的关系 在描述四维时已经说过了在 不同时段的同一物能有连线 把这条连 线弯曲后就形成了所谓的五维空间 概 念到了五维之后给穿越时间理论依据 但是穿越过程时间超过你寿命有很长很 长时间

世界上有四维空间。

四维时空是构成真实世界的最低维度,我们的世界恰好是四维,至于高维真实空间,至少我们还无法感知,就如人将蚂蚁面前的一块食物拿起来,蚂蚁只当它凭空消失。

在数学上有各种多维空间,但目前为止,我们认识的物理世界只是四维,即三维空间(现实世界)加一维时间。现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思,只有数学意义。

扩展资料

四维空间是一个时空的概念。简单来说,任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”。不过,日常生活所提及的“四维空间”,大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》(统称“相对论”)中提及的“四维时空”概念。

根据爱因斯坦的概念,我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系,是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又加了一条时间轴,而这条时间的轴是一条虚数值的轴。

参考资料:

百度百科——四维时空

从目前我们人类掌握的科学依据来看,我们的宇宙至少是四维的。

首先明确一下,我们人类是个三维生物。我们的宇宙是一个四维平行宇宙。如果我们在第四维坐标轴上移动,哪怕移动一纳米,我们将在人群中突然消失。去哪里了呢,到了过去,很近很近的过去,也许只是到了01秒的过去,然而,这所谓的过去并非我们想象中那样,它与我们自己的三维宇宙01秒前是不同的,也许连地球都没有了,所有的星球都是属于另一个平行宇宙的天体。

但因该来说,原则上我们回到的过去时间距离我们现在越近(如01秒前)就越相似于我们自己的平行宇宙。但不管有多相似,它仍然与我们自己的平行宇宙不同。

同样,如果我们到01秒的将来去,那又是到了另一个平行宇宙,但它跟我们自己宇宙01秒后的样子也是不同的,也是独立的。

无数多的平行宇宙像纸张一样(把我们的宇宙抽象成二维便于理解四维空间)叠在一起,构成了四维空间。每个平行宇宙间距单位非常小,是离散空间时间的最小单位。

我们平时所认识的“时间”就是空间第四维坐标,我们所感受到的时间流逝其实是我们三维生物的一种错觉,时间就是空间坐标,是第四维空间坐标。

理解了“四维空间”,我们来谈“四维生物”。在浩瀚平行宇宙中,理论上肯定存在四维生物的,它的身体有一大部分存在我们过去的平行宇宙、极少部分存在于我们现在、还有一大部分存在我们的将来,然而它却是一个活生生的整体。例如,有一个四维生物它的身高贯穿我们的1800年到2020年。(这里的时间就是第四维坐标,需要好好体会)

可怜我们人类是个三维生物、三维大脑,永远不可能形成一个直观的四维物体概念,我们只能够用数学模型来描述它的一些性质。例如:如果四维生物在一侧看我们三维人类,它将同时看到我们的正面和反面;它通过第四维轴向移动可以轻而易举把一个三维物体放入我们的一个全密封玻璃瓶里,等等。

这些,都需要用数学模型来描述。要想更深入了解四维物体,我们必须进一步完善四维数学模型,逐步建立四维几何运算。相信不久的将来,我们人类将完全掌握四维空间特性。

最后,说一句感叹之言,大家不要伤心:可怜啊,我们人类是个低级三维动物,可能永远不能驾驭浩瀚宇宙!!!!!!

一维是直线

二维是平面

三维是立体空间

四维是空间加上时间

“宇宙”一词,最早大概出自我国古代著名哲学家墨子(约公元前468-376)。他用“宇”来指东、西、南、北,四面八方的空间,用“宙”来指古往今来的时间,合在一起便是指天地万物,不管它是大是小,是远是近;是过去的,现在的,还是将来的;是认识到的,还是未认识到的……总之是一切的一切。

从哲学的观点看。人们认为宇宙是无始无终,无边无际的。不过,对这个深奥的概念我们不打算做深入的探讨,还是留给哲学家们去研究。我们不妨把眼光缩小一些,讲一讲利用我们现有的科学技术所能了解和观测的宇宙,人们把它称为“我们的宇宙”或“总星系”。

从最新的观测资料看,人们已观测到的离我们最远的星系是130亿光年。也就是说,如果有一束光以每秒30万千米的速度从该星系发出,那幺要经过130亿年才能到达地球。这130亿光年的距离便是我们今天所知道的宇宙的范围。再说得明确一些,我们今天所知道的宇宙范围,或者说大小,是一个以地球为中心,以130亿光年的距离为半径的球形空间。当然,地球并不真的是什幺宇宙的中心,宇宙也未必是一个球体,只是限于我们目前的观测能力,我们只能了解到这一程度。

在这个以130亿光年为半径的球形空间里,目前已被人们发现和观测到的星系大约有1250亿个,而每个星系又拥有像太阳这样的恒星几百到几万亿颗。因此只要做一道简单的数学题,你就不难了解到,在我们已经观测到的宇宙中拥在多少星星。地球在如此浩瀚的宇宙中,真如沧海一粟,渺小得微不足道。

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