四维时空定义
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四维空间
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一维是线，二维是面，三
维是立体空间，四维是弯曲空间（就是宇宙），当然这只是一
种说法，并不是说第四维空
间就是宇宙。
宇宙的概念很广，他无边无际，像一个摸不着的黑
袋子。宇宙里存在着许多的平行时空，而第七度空间便是时空之一。
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定义
在物理学中描述某一变化着的事件时所必须的变化的参数，
这个参数就叫做
维。
几个参
数就是几个维。比如描述
<
/p>
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、高度及数量。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、高度、数量。
因为人的眼睛
只能看到三维，
所以四维以上很难解释。
正如一个智力正常，<
/p>
先天只有一
只眼睛，一只耳朵的人
(
这样就没有
双眼效应
，
双耳效应
)
，他就很难理解距离了，他很可能
认为这个世界是
2
维的。
一个简单的说法
:N
维就是
2
个以上的
N-1
维物体
垂直所形成的空间。
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
( Minkowski 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。
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
:
然而，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
(
< br>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
< br>
，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，
第四维穿过三位这个
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，<
/p>
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。
有些人有点纠结于
时空
这个说法，其实，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，
< br>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
)
，时空可能收到物质和能
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。
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四维研究
摘要
几何不一定是真实现象的描述，
几何空间和自然空间并不能完全等同看待，
纯概念的研
究几何的发展是数学界的一个里程碑。
从零维空间到三维空间，
尤其是从三维空间到四维空
间的发展更是几何学的的一次革命。
关键词
零维
;
一维
;
二维
;
三维
;
四维
;n
维
;
几何元素<
/p>
;
点
;
直线
;
平面。
发展历程
四
维空间
概念，
在
18
< br>世纪随着分析力学的发展而有所前进。
在达朗贝尔
.
欧拉和拉格朗
日的著作中无关紧要的出现第四维的概念，
达朗贝尔在
《百科全书》
关于维数的条目中提议<
/p>
把时间想象为第四维。在
19
世纪高于三
维的几何学还是被拒绝的。麦比乌斯
(karl august
mobius 1790-1868)
在其《重心的计算》中指
出，在三维空间中两个互为镜像的图形是不能
重叠的，而在四维空间中却能叠合起来。但
后来他又说
:
这样的四维空间难于想象，所以叠
合是不可能的。
这种情况的出现是由于人们把几何空间与自然空间完全等同看待
的结果。
以
至直到
1860
年，库摩尔
(ernst eduard kummer 1810-18
93)
还嘲弄四维几何学。但是，随着
数学家逐渐引进一些没有
或很少有直接物理意义的概念，
例如
虚数
，
数学家们才学会了摆脱
数学是真实
现象的描述
的观念，逐渐走上纯观念的研究方式。虚数曾经是很
令人费解的，
因为它在自然界中没有实在性。
把虚数作为直线上
的一个定向距离，
把复数当作平面上的一
个点或向量，这种解释
为后来的四元数，非欧几里得几何学，几何学中的复元素，
n
维
几何
学以及各种稀奇古怪的函数，
超限数
等的引进开了先河，
摆脱直接为物理学服务这一观念迎
来了<
/p>
n
维几何学。
1844
年
格拉斯曼
在
四元数
的启发下，作了更大的推广，发表《线性扩张》，
1862
年又
将其修订为《扩张论》。他第一次涉及一般的<
/p>
n
维几何的概念，他在
1848
年的一篇文章中
说
:
我的扩张的演算建立了空间理论的抽象基础，
即它脱离了一切空
间的直观，
成为一个纯
粹的数学的科学，只是在对
(
物理
)
空间作特殊应用时
才构成几何学。
然而扩张演算中的定理并不单单是把几何结果
翻译成抽象的语言，
它们有非常一般的重
要性，因为普通几何受
(
物理
)
空间
的限制。格拉斯曼强调，几何学可以物理应用发展纯智力
的研究。几何学从此开始割断了
与物理学的联系而独自向前发展。
经过众多的学者的研究，遂
于
1850
年以后，
n
维几何学逐渐被数学界接受。
折叠
研究
四
维空间的概念也可以通过解析几何的手段来研究。
在那里我们可以利用代数方程来表
示几何概念。
为了利用这个手段进行观察以导致对四维空间的理解，
我们来研究三维空间体
系中的三个几何元素
--
点、直线和平面的方程。利用笛卡尔系统表示，我们可以写出
< br>: