第四维是什么?谁提出的?如何证明其存在?


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,呵呵),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

在物理学和数学中,一个n个数的序列可以被理解为一个n维空间中的位置。当n=4时,所有这样的位置的集合就叫做四维空间。这种空间与我们熟悉并在其中居住的三维空间不同,因为它多一个维数。这个额外的维数既可以理解成时间,也可以直接理解为空间的第四维,即

第四空间维数

四维空间不同于三维空间,四维空间指的是标准欧几里得空间,可以拓展到n维;通常所说时间是第四维即四维时空下的时间维度。四维空间的第四维指与x,y,z同一性质的空间维度。然而四维时空并不是标准欧几里得空间,时间的本质是描述运动的快慢。

通过一维、二维、三维空间的演变,人们提出了关于四维空间的一些猜想。尽管这些猜想现在并不能证明是正确的,但科学理论有很多是由猜想开始的。现今科学理论一般是基于现象总结规律,而关于四维空间的现象没有足够准确清晰的认识,或者看到了这种现象却并没有想到是四维空间引起的。

扩展资料:

轴对称性

1、对于四维空间,人们普遍认为空间有轴对称性,或是中心对称。譬如,倘若一个三维空间的人进入四维空间,并且按照适当的方式“旋转”一下再回到三维空间,那么他会被‘轴对称’一下。

当然,由于没有人进入四维空间,所以这只是一个从二维空间类比而得的假设,无法进行验证。但是关于时间轴的观点以及时空错乱瞬间的现象与这是相符的。

2、从二维空间的一个图形是不能在二维空间进行对称的,但进入三维空间,就可以通过进行翻转回到二维空间时,就可以实现对称,因为在二维空间是不能进行翻转的,只能旋转或平移。因此我们可以推测三维物体进入了四维空间,再回到三维空间可能物体会被“轴对称”一下。

参考资料来源:

百度百科-四维空间


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