海拉5 更换灯泡:如何理解四维空间?

来源:百度文库 编辑:高考问答 时间:2024/05/05 23:42:06
如何理解四维空间?

四维空间就是指包括时间A和由长X宽Y高Z组成的包括三维空间在内的空间。

如我们走在一条狭长的隧道里,我们能走出隧道的方向只有两个——前与后;而当我们在走空旷的田野里走时,我们就会有四个方向——前、后、左、右;而当我们的宇航员在太空中表演太空漫步的时候,他的方向将有六个,前、后、左、右、上、下。那么在什么地方我们能找到第七个方向和第八个方向,即第四对方向呢。当然,那只有在四维空间里才能找到。

然而,我们所生活的空间中就存在着这对方向,它们就是时间的前与后。想一想过去所发生过的和未来将要发生的,我们就会发现实际这一切存在着连贯性。

对四维空间,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)?

楼主没必要去想象,只是试着去理解就好了.
举个例子:看二维生物怎么理解三维空间
假设:1.有个二维空间2.里面有个生物
现在给它一个任务:用最短的时间从点A运动到点B
它所能做的只是找A.B之间的直线运动过去,当然是要费点时间的
对我们三维空间的人来说,可以有个捷径:就是把假设的那个二维空间折叠一下,使A.B两点在三维空间运动并重合,这样,这个动物就可以用0时间由A到B,但是这种折叠对于这个动物是不可想象的,因为它虽然有可能知道三维空间,但是从来没来过!就无法想象,但是可以理解!
所以我们可以想象假设我们人类的第4维是时间,通过某种方法使得三维空间的某两点在时间中运动并重合,我们也可以用0时间瞬间移动了!

四维的空间是一个立体的空间,三维的空间是一个静态空间,时间是运动的因素,三维空间没有时间的因素,那么它也没有运动的观念,所以,我认为我们生活的空间是一个四维或四维以上的空间,这个观点我早几年就感觉到了。

随便拷贝一篇东西来骗,我们是只能理解到三维,三维以上无论怎么穷尽思考都不可能想象出的!

长 宽 高 时间