作业帮关于四维空间的理论?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/27 21:07:25
关于四维空间的理论?
关于四维空间的理论?
关于四维空间的理论?
对四维空间,比比三维空间多了时间轴,一般人可能只是认为在长、宽、高的轴上,再加上一根时间轴,但对于其具体情况,大部分的人仍知之甚少.
有一位专家曾打过一个比方：让我们先假设一些生活在二维空间的扁片人,他们只有平面概念.假如要将一个二维扁片人关起来,只消用线在他四周画一个圈即可,这样一来,在二维空间的范围内,他无论如何也走不出这个圈.
现在我们这些生活在三维空间的人对其进行“干涉”.我们只需从第三个方向（即从表示高度的那跟轴的方向）,将二维人从圈中取出,再放回二维空间的其他地方即可.
在我们看来,这是一件简单的事,但在二维扁片人的眼里,却无疑是不可思议的：一个人明明被关在圈内,怎么会忽然消失不见,然后就出现在另一个地方!
对我们这些三维人而言,四维空间的情况就与上述解释十分类似.如果我们能克服四维空间,那么,在瞬间跨越三维空间的距离也不是不可能.
下面再做一个试验：将一些橡皮绳按经纬线的样式编成一张网,将之张平,我们可以将之近似看做是二维平面,然后将一个小球放在网上,橡皮网在小球的重力作用下凹陷,这就形成了三维空间.
但从空间的内部去观察这个空间,却往往是看不清的,那些二维扁片人并未必意识到他们所生活的空间已经发生了扭曲.当他们从平面来到这个凹陷处,并且这个凹陷已深到了一定程度、或扭曲到一定程度时,二维扁片人也可能自由来往于三维空间.
这个引起空间扭曲的小球在我们三维世界的例子就是黑洞.黑洞事实上是存在于四维空间的一种现象,或者说,黑洞是连接三维世界与四维空间的通道（当然在下绝不是说“如果谁要去四维空间,就请往黑洞走”,那样只会“死无全尸”而已^O^）.我们有可能通过对黑洞的深入研究,找到克服四维空间的办法,那样的话,瓦普跳跃飞行就不再是梦想了.
现在科学家已经证实,黑洞的存在确实会令周围的空间极度扭曲.根据广义相对论,光线在正常的空间里以直线传播,但当空间扭曲时,光线会随着空间扭曲的方向而扭曲.如果能给一束射进黑洞的光线拍照的话,我们就会发现,光线呈螺旋形指向黑洞中心,因为黑洞的巨大质量已使周围的空间扭曲得不成形了.
但事实上,这样的照片是拍不出来的.因为黑洞连光线也吸收,我们根本无法通过肉眼看见它,又如何能拍下照片（当然在下指的是普通光学照片,如果是射电天文望远镜,说不定能拍到这奇异的场景）?
关于四维空间的设想在下就谈到这儿了,用这么晦涩难懂的东西来为难大家真是不好意思
三维空间也就是我们所说的立体空间就是由X,Y,Z三个轴既横坐标、纵坐标、垂直坐标组成的空间在这个空间里时间是无法改变的我们只能从这个点到那个点（理论上这么说.其实我们是飞不了的对不?就算有飞行器也不是哪个点都能到达这里还有别的复杂原因但是大部分还是可以到达的）四维空间是指在三维空间加上时间空间也就是说时间也是个轴我们可以改变时间就想我们可以改变我们现在的位置一样.当然这只是某些科学设想的需要而出现的具体有没有我们无法知道但是宇宙这么大要是连个四维空间都没有那岂不是浪费了吗?鄙人拙见 见笑了
传统上认为的空间是3维的欧几里德空间
如果说4维,那就是指时间+空间了,4维的时空连续统
其他的维度可就没见过了
有的理论里出现23维啦,之类的数字,可是那都还只是数字,我们甚至不知道有什么意义.
先想想2维空间
有一个球
以其中一点为圆心画圆
一个一个画
半径逐渐增大
如果你是球上的一个人
你会发现圆的边渐渐便直
然后再向另一个顶点聚拢
这时,圆圈便凹向另一边
同样也是3维
你进入了一个有限的3维空间
你吹一个很结实的一个气球
在你的眼睛看来
你面前的这半面气球
是凸向你的
当气球的体积占空间总体积的一半
你面前的这半气球面变成平面
你继续吹
你面前的气球面便变凹了
你继续吹
气球就把你包了进去
如果你还继续吹
你就会被气球挤住
你不能像想有限无界的三维空间的样子
因为我们就在欧几里得三维空间
这个空间是一个无限平面的三维空间
就像我们只能想象前面的球面试验
而我们一旦进入那个球面空间
我们也看不出圆周变直继而向另一边弯曲的奥秘
你有兴趣了解这方面的知识
看看《几何傻瓜》这本书
很有意思
九十三位的空间世界加上了一条时间轴