四维空间的绝对加速度是感受不到惯性力的

那么我们知道了质量其实等于压力

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在物理学中描述物质变化时所需的参数,这个参数就叫做维。几个参数就是几个维。比如描述“门”的位置就只需要角度,所以是一维的而不是二维。

简单地说:零维是点,没有长度、宽度及高度。一维是由无数的点组成的一条线,只有长度,没有其中的宽度、高度。二维是由无数的线组成的面,有长度、宽度没有高度。三维是由无数的面组成的体,有长度、宽度、高度。

因为人的眼睛只能看到二维,二维生物看对方只有一条线。人的双眼看到的是两个二维投影,经过大脑处理形成一个整体的视觉。

一个简单的说法:N维就是两个以上的N-1维物体垂直所形成的空间。

1维的线,由1-1=0维的点均分;2维的面,由2-1=1维的线相互垂直均分;3维的空间,由3-1=2维的平面相互垂直均分。

因为,人类只能理解3维,所以后面的维度可以通过数学理论构建,但要仔细理解就很难。在量子力学,仍在建立的弦理论,认为世界是11维的。(十维空间+一维时间)

首先,错误的说法是把”四维空间定义为三维空间+时间轴”,而”三维空间+时间维”是另一种说法。前者也并非是什么四维时空,而且本身四维时空是个伪概念。很简单“时间只是因为粒子运动、宇宙膨胀而出现的概念,为什么它就能成为第四维”
另外,时空和四维空间的概念是有区别的
将四维空间定义为三维空间+时间轴的说法是对于闵可夫斯基空间(
space)这个概念的误解,而为什么这个误解这么广泛呢?很简单,无数科幻小说甚至于科普读物刻意去硬生生地套用了这么一个东西,造成广泛的读者影响。其中这个里面涉及到了一组四维矢量场,也就是:

四维矢量依据它们(闵可夫斯基)内积的正负号来区分。可分类如下:

    关于零矢量一个有用的结果:“若两个零矢量、正交(即:零内积值),则它们必定是呈比例关系(为常数)。”


    以上的零基底部的时间方向选定,以及类时向量的概念,让很多人误以为“空间和时间组成了另一个空间”,而实际上上面只是描述了时间和空间的协同作用罢了。这便是前面那个说法的来源。
    而实际上时间维是一种替代说法,并不是说第四个维度是时间,和前面那种说法并非一回事,第四维在主流的说法中具有连续性,著名的数学模型克莱因瓶,第四维穿过三维这个本质多面体,但四维空间的本质还是空间。而为什么这一维会定义为时间维度呢,是因为某一派观点认为广延的“时间”具有空间性,故而出现的一种替代说法,你要将它叫什么其实都可以,它是一个统一,确定的定义概念下产生的依据不同学派自主概念的命名法。
    有些同学有点纠结于“时空”这个说法,我先说,没有四维时空这种说法还有另一个理由,也就是时空在近代物理学中的概念本来就是四维的,所以不会冒出五维时空,也不存在时空前面特别说明为四维。近代物理学某一派认为,时间空间相互且可变,且其变量互相存于其中,而他们在特定条件下所对应的这一个广域叫做时空(最早的人确实将时空等同于空间加时间轴,现在更多在避开这种本初定义),时空可能受到物质和能量的影响发生扭曲或者凹陷,且其最小单位是普朗克时间和普朗克长度。这是这个概念的由来,但是很多人把时空和四维空间混用,这两者有相关性,但不能混用。

    从广义上讲:维度是事物“有联系”的抽象概念的数量,“有联系”的抽象概念指的是由两个抽象概念联系而成的抽象概念,如面积。所以四维就是四个有联系的抽象概念组成的,第四个抽象概念是实时间,第四联系值为速度。

    高维度时空和高维度空间是不同的。举例来说,在三维空间中只有一个时间维度,但它是一个伪维度,即它的单位和其他三个维度不同。四维空间的第四维仍然和三维空间的维度具有相同性质,时间仍是伪维度。因此,不可把时空和空间混为一谈。

    从广义上讲:维度是事物“有联系”的抽象概念的数量,“有联系”的抽象概念指的是由两个抽象概念联系而成的抽象概念,如面积。[1]所以四维就是四个有联系的抽象概念组成的,第四个抽象概念是实时间,第四联系值为速度。

我们都听过天圆地方的时空观,直到1687年,物理学家发表了《自然科学的哲学原理》,他的时空观是平直的绝对空间,在他的眼里,空间并不是坎坎坷坷充满褶皱的,而是平平坦坦的。他的观点一直持续了将近两百年,直到发表了《论几何学之基础假设》之后,才将牛顿的观点打破,他发现以次时空为界限,次时空以后,都不再平坦。

广义相对论有两个作为基石的假设,广义协变原理和等效原理

等效原理指的是从局部来看,想要分辨惯性力场与引力场是不可能的,即飞船在以一个G的重力加速度下落的过程中,惯性力等于重力加速度。遗憾的是我们只知道这是个事实,但却不知道到底是为何,是什么原因导致的。

广义协变原理指的是无论在什么坐标系里,方程的形式是不会发生改变的,这个特性是方程的协变性。想要证明这个原理,就要用到黎曼几何

其实平直时空,在宇宙中是不存在的,它是每个角落都被质量控制导致弯曲的。因为广义相对论的存在,证明了平直的时空观是不对的,也让弯曲时空被科学家们发现。

如果人类从低维时空到高维时空中会是怎样呢?

黎曼想到了一种二维的生物,比如各种昆虫。它们在一张平坦的纸上攀爬,可以向前后左右四个方向任意爬动,但是是不可能在上下两个方位爬动的。但是如果这时的纸张是充满皱褶的,而不是平坦的,昆虫们爬过的每一个点的曲率,则可以用一个三维空间的六个数目来描述。如果换成是的话,则需要20个数目来描述。

你可能觉得会有一点难理解,我们用通俗的方式来说,其实就是假如是一维点,就只要一个长度坐标。如果是二维的点的话,则需要长和宽。三维的点,就需要长宽高。以此类推,如果是几维的点,就需要几个坐标来对它进行描述。

纸张是二维平面,因此,在纸张上就能很好地展示出二维一维和零维。但是却不能展示三维及以上的,这是因为空间只能展示本身以及比它更低维度的物体,而不能展示比它维度更高的物体。

如果我们在纸张上画了一个三维的物体,它虽然看起来是立体的,但也只是看起来。如果我们伸手触摸,会感受到它其实还是一个平面。纸张上只能表示平面,但是我们可以制造出三维物体来触摸,但是如果想要制造出四维物体是绝对不可能的,因为我们所处的环境是三维的。

四维空间到底是什么样的呢?

神存在的世界,埃德温·阿伯特·阿伯特在他的著作《扁平世界》中描述过。到底有多神奇呢?在一个低维度的世界中,相对于他更高一个维度的人,就像拥有神的力量一样。为什么称之为神?就是因为高维度的人,就像可以隐形一样,做到隐身,能看到在障碍物后的各种环境,还可以,突然瞬间的出现在低维度平面上的某个地方。

用他可以随机出现在三维世界的任何位置,而且可以从思维这样的其他维度的中偷走我们的私密财富,我们三维世界中的人却毫无察觉!

我们甚至可以想象有这个可能,维度的人可以从低纬度的人所处的世界中偷走黄金珠宝,但是低维度的人却丝毫没有发觉。而且在我们看来很遥远的距离,如果在高维度的空间里看来,其实很近,只需要跨过额外围直接到达,是不是很神奇呢?如果我们去到了四维空间,会是什么样的呢?

就经验所知,二维空间可以看成是被拍扁了的三维空间。那么以此类推,低维度的空间是不是就是被拍扁了的高维度的空间呢?一个世界,如果想要存在生命,那么最低纬度的要求,就是三维。在《三体》中所谈到的二维化,现在看来就是一个十分恐怖的结局。

我们三维人真的能进入四维空间吗?

在三维空间中,我们身体中的每一个部分都只需要三个坐标就可以来确定。如果进入了四维空间中,就会相对少了一个坐标,那我们的身体就变成了开放的形式,身体中的每一个部分就会彻底的在四维空间中被暴露出来,这会不会存在很大的危险呢?

虽然暴露会有危险,但是如果四维空间中不存在那些危险的话,我们能在四维空间中生存吗?

曾经有一篇名为《三维人进入四维会发生什么?》的文章,是物理学家李淼之间的轨道发生变化,原子核最终会变成离子。可想而知,如果我们进入了四维空间,身体中的原子产生这样的变化,人类就会被离子化。

所以如果说人类可以进入四维空间,那么我告诉你这个说法是不存在的。如果推广到引力,引力和距离的平方成反比,那么在四维空间中,天体也是和人体一样,不能稳定,他甚至会可能分崩离析,想想实在是太过于让人害怕了。

结语:至今为止,连科学家都没有找到进入四维空间的通道,甚至根本没有办法去证明四维空间是存在的,所以大可不必担心。当然,我们也希望在未来可以发现那些高维时空的存在,来滤去对我们人类的不好影响。

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