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美妙的四维空间

2021-11-18耿卫强刘婷

科教创新与实践 2021年36期

耿卫强 刘婷

摘要: 我们看过二维的动画片,三维、四维的电影,学过三维立体几何,但你听说过四维空间吗?那么就赶快来吧,让我们一起来欣赏、享受世间最美妙的空间—四维空间吧!

零维就是所谓的点,一维是线,二维是面,三维是静态空间,四维是动态空间(因为有了时间),当然这只是一种说法,并不是说第四维就是时间。四维空间是一个时空的概念,四维以上的空间我们根本找不到实物,只能通过想象。

四维空间被称为世间最完美的空间。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》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、高三条轴外又多了一条时间轴,而这条时间的轴是一条虚数值的轴。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。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,至少现在我们还无法感知。时间我们看不到,摸不着,只能参照其他事物感觉到。在物理学上,时间被认为是除了长、宽、高之外的第四度空间。当你从家里走到零售店时,你在空间的三个维度都作了位移:长度、宽度、高度。其实,你也在第四维度空间时间维度进行了运动。科学家总结了人们对时间观察的经验,认定时间只会永远向前进,不会倒退。……

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