如何描述四维空间

2024-05-17 19:51

1. 如何描述四维空间

四维空间是什么?

如何描述四维空间

2. 如何理解四维空间?


3. 如何理解四维空间?

四维空间,就是三维坐标系,加上时间轴,就是四维空间。四维空间不是我们这样生活在三维里的生命能够感受到的。只能通过理论上证明其存在。四维空间又叫闵可夫斯基四维空间,可以去度娘一下,看看。另,如果不是高中物理竞赛学生的话,四维空间不需要理解的,因为是大学相对论的内容。若果是物理竞赛学生的话,应该可以看懂度娘的解释了。

如何理解四维空间?

4. 如何理解四维空间?

据科学家猜想  四维空间是三维空间的无限叠加 再加上时间构成 另外四维空间内的生物 将会了解自己所有的发展轨迹 而且超弦理论认为 世界是由10维空间加时间构成 其中七维都蜷缩在普朗克微观尺度上 人如果进入四维空间 就会像克莱因瓶一样没有内外

5. 如何理解四维空间?

什么是四维空间?

如何理解四维空间?

6. 如何解释四维空间

我以前写的,贴出来给你看:
http://zhixing.bjtu.edu.cn/thread-195945-1-1.html
今天早上看了一个关于四维空间物体的视频,突然心血来潮,想研究一下。于是浪费了半天的时间,得出了一些假设(不知道对不对)。回来赶紧写出来,别以后忘了。这里面用的大部分都是类比的方法,来推演一些四维空间的性质。
一、空间:
一维空间:简单讲就是一条直线,期间物体就是一个个线段,例如x轴构成的线;
二维空间:简单讲就是一个面,期间无物体就是一个个有限面,例如xy轴构成的面;
三维空间:简单讲就是一个体,期间物体就是一个个有限体,例如xyz轴构成的体;
四维空间:由以上推之,我定义四维空间的基本元素为X(一维是线,二维是面,三维是体),期间物体就是一个个有限X,定义t轴与xyz轴分别垂直,则构成四维空间坐标系。
这样定义后,一个四维物体的位置就能用(x,y,z,t)来表示了。
此外,我们还可以定义:无数个无限三维体以垂直于t轴的方式无限接近但不重合的叠加起来,便组成一个四维空间。
二、简单类推:
1.点------------------------------零维;
   线------------------------------一维;
   面(即n边形)--------------二维;
   体(即n面体)--------------三维;
   X(即n体X)----------------四维。
2.两条直线:
一维空间:重合,即不存在两条直线;
二维空间:平行、相交(其实平行、相交就可以看做异线,不在一条直线);
三维空间:平行、相交、异面;
四维空间:平行、相交、异面、异体。
3.两个平面(这里所说的平面是无限的,概念类似于直线,以及以下说的“体”,皆同):
二维空间:重合,即不存在两个平面;
三维空间:平行、相交(其实平行、相交就可以看做异面,不在一个平面);
四维空间:平行、相交、异体。
4.两个体:
三维空间:重合,即不存在两个体;
四维空间:平行、相交(其实平行、相交就可以看做异体面,不在一个体);
这样,我们就可以看出,四维空间是由X构成的,而X则由体的形式承载。就像三维空间中,体是由面承载的。进而我们可以大胆想象,四维空间物体的投影(即三维空间一个物体的影子),表现出来是一个有限体。
5.坐标移动:
x轴:一点由原点在x轴构成空间移动,形成一维空间的构成元素:线段;
xy轴:一点由原点在xy轴构成空间移动,形成二维空间的构成元素:有限面;
xyz轴:一点由原点在xyz轴构成空间移动,形成三维空间的构成元素:有限体;
xyzt轴:一点由原点在xyzt轴构成空间移动,形成四维空间的构成元素:有限X。
下面我们来画一个四维基本有限X的投影。
一维空间基本有限线:线段:两点构成(两个顶点);
二维空间基本有限面:三角形:三线构成(三个顶点);
三维空间基本有限体:四面体:四面构成(四个顶点);
四维空间基本有限X:五体X:五体构成(五个顶点);
由于前面所讲,体(即三维空间)是X的承载,所以我们在三维空间中制作出来的景象只是该四维基本有限X(五体X)的投影。用二维平面画出三维物体的投影,则需要透视(即画的那些虚线);所以在三维空间中画出的四维物体的投影,也需要特殊透视,即旋转。如图:
 2010-12-3 17:26 上传下载附件 (2.95 KB) 
(画得不好)
右下角的那个东西再制作成三维的,然后旋转,就是四维基本有限X(五体X)在三维空间中的投影了(必须是旋转的、动态的)。我们是无法在三维空间中,画出一个四维有限X的,这一点不用我解释。(还是解释一下吧——!就像二维空间中不存在四面体一样,只能看到四面体的投影,三角形。)
而事实也可以证明,所画出来的家伙确实有五个四面体(自己看吧!!哈哈,我看过那个三维图像了,旋转的,确实是五个四面体,只不过有交叉重叠。不过这也正是投影的性质。比如说一个二维三角形,投影到一维中,就是一个线段,中间加一个点(·——·——·大概这样吧!),这个图形就有三条线段(有重叠),线段是构成二维有限面的元素。所以我们画出来的投影是正确的。
三、莫比乌斯环的推想:
看以下内容,必须了解莫比乌斯环。不懂的百度搜索下。
莫比乌斯环是一个在三维空间中扭曲了的二维平面。假设一个二维物体在此平面上行走,则在不知不觉中,会走到原本平面的“背面”,看到的景物则是左右颠倒的。现在你可以拿一支笔,做一个莫比乌斯环,然后选定一个起点(即A+)、一个方向开始画,注意标记,从开始走到最后连接在一起,然后将纸带展平,你会发现,你笔迹的行走路线是如图:
 2010-12-3 17:54 上传下载附件 (1.73 KB) 
(其实图中的直线应为一个面,即纸带)
从A+走到B+,然后突然从A-开始,走到B-,接着回到A+。假设你是个二维生物,你根本就不会知道空间扭曲了,因为是在三维空间中对二维进行的扭曲,但是你不知不觉地就走到了初始点A,只不过周围事物都是左右相反的,而前后仍是不变,即行走方向。
因此,我假设,一维空间的莫比乌斯环在二维空间中是一个线,这时候你确定了一个方向后开始行走,走到最后前后是相反的(因为一维空间只有前后的概念)。我定义行走方向前后为时间,向前即顺时,向后即逆时,则在一维空间中,可以产生时间吞噬现象:即自我时间的逆向。
现在再来看二维莫比乌斯环(我定义n维莫比乌斯环为n维空间扭曲产生的环,它实际存在于n+1维)。二维的莫比乌斯环只会改变左右景象,而前后是不会改变的。
接下来,我进而推想了三维空间的莫比乌斯环。同样,三维空间的莫比乌斯环需要一个空间扭曲才能产生,而这个扭曲必须在四维空间进行(类比二维莫比乌斯环)。我们假设一个长方体走廊(相当于二维的纸带),进行三维莫比乌斯环扭曲后,我们便在其中。这种扭曲连接方式并不是将体的首尾三维拼接,形成一个轮,而是在四维空间中扭曲。那么,我们也像一个方向行走,走到这个扭曲空间的尽头(类似于上面的B+),便会立刻来到扭曲空间的开始(即上面的A-),然而这时候,身边的景物是会发生变化的:类比以上可知,一维莫比乌斯环改变前后(即自身时间),二维莫比乌斯环改变左右(二维空间较比于一维空间所特有的属性),不改变前后(即自身时间),那么三维莫比乌斯环,即我们现存的空间因时空扭曲而产生的通道,它将改变上下(三维空间较比于二维所特有的属性),不改变左右,不改变前后。于是我们会经历这样的场景:时间倒转到我们的出发点A,看到的景物都是上下颠倒的,即在四维空间中,将三维莫比乌斯环展成一个体后,相对于这个体,会产生另一个轴对称体,我们会从原本的体中,进入这个上下颠倒的轴对称体中。这样,我们找到了另一个时间倒流的方式:在三维莫比乌斯环中行走,只不过先遇到的是轴对称的场景,之后再走回初始点后,才是正常的场景。(注意这种时间倒流只对于客观景象,即重新经历了以前的事物,“感觉像是回到了过去,而实际上自身时间即前后,是不会倒流的,即你仍然会变老。)
好像上面的解释有点难度啊!不知道大家有没有看懂。总之,根据一下午的类比推理,我总结了以下几点:
1.存在四维空间,才能产生三维空间的扭转,反过来,存在三维空间“莫比乌斯环式”的扭转,则可以证明存在四维空间;
2.在三维莫比乌斯环中,我们会经历时光倒流,不过进入的是另一个轴对称体,周围景象是轴对称的;
3.想了一下午这些,的确很累,头发应该掉了不少。

最后,我想的不一定对,就权当看着解闷吧!!!

7. 说说你是如何理解四维空间的?

时间不能作为空间维度,四维空间的第四维度是指和长宽高同一性质的维度,我们不知道其他纬度能有什么样的存在,不知道不代表没有,我们无法认知而已。或许在四维空间宇宙的样子和三维宇宙的样子根本就是不同的。在四维空间中,小到粒子大到宇宙,都有四维特性决定的。比如三维空间中,一个原子有长宽高,那么四维空间中的一个原子,就是长宽高+z,这四个属性是固有的,缺一不可的。当然,也有可能是这个世界依旧是这个世界,我们看到的所有物质从0维到11维甚至更高也都是本身的属性,我们的血肉也是多维的,只不过我们只能认知到三维,因为我们的大脑的感知是基于三维世界的产物,我们可以想象低纬度和高纬度,不过我们的器官感知是三维,如果有高维人存在,他们的血肉或许和我们一样,但他们的器官感知可能是高维的。同样的世界,我们和高维人看到的完全是不同的景象。就像我们看一幅画一样,画中人只能看到线,通过对线运动变化和触摸等感知形成二维的样子来,我们看物体只能看到面,通过对面的运动变化和触摸等感知形成三维的样子来。高维人看这个世界能直接看到三维原本更透彻的样子,比如透视亦或是内就是外,外就是内,然后通过感知形成四维的样子来。

说说你是如何理解四维空间的?

8. 如何理解四维空间、五维空间?

从0维开始,0维是一个点,一维是由无数个点组成变成一条直线,二维是由无数条直线变成一个平面,三维是由无数个平面组成一个体,也就是我们所处的能看见的空间,四维是无数个这样的空间无数个空间状态组成的一个东西,把他放在时间轴上排列,成了4维空间,可以看出,三维这一刻的空间状态,对应之前的0维的点,而时间是一条线对应之前那个一维(4维将每一个3维的状态连起来就像一维是把每一个点连起来),那么五维就相当于之前的2维,即是由无数条时间线组成的时间平面,六维是无数个时间面组成的时间体,七维,七维中,将六维的时间体看成一个点,是从宇宙大爆炸到现在的状态,这个点事实上是许多个宇宙大爆炸中的一个,每一个宇宙大爆炸产生不同的时间不同的重力不同的物理条件,于是可以将一个宇宙大爆炸看成一个点,和上面推到过程一样,产生了由宇宙大爆炸这个点组成的线(7维) 面(8维)体(9维)最后的最后是十维空间,将9维看成一个点 包含了所有的时间所有的空间,也就是所有的可能性,准确的说,应该是:一维曲线论,二维曲面论,三维曲体论,这个当然也符合宇宙大爆炸产生的随机能量进行的随机运动的观点,但是我们为了方便认识事物可以再二维曲面上来规定直线,在三维曲体上来规定平面,这样方便建立坐标。