四维空间与能量本质
四维空间是什么概念

四维空间是什么概念
四维空间是时间、物质和能量的统一,它们在运动中相互转化.从时间上看,过去、现在、将来构成一个完整的时间连续体;从物质上看,宇宙间存在着物质和反物质两种对立面,这两者在运动中既相互排斥又相互吸引;从能量上看,任何物体都具有能量,并且总是处于不断地变化之中.因此,可以说时间、物质、能量是宇宙的基本要素.
四维空间是指我们所生活的三维空间加上时间构成的四维空间。
根据爱因斯坦的相对论,我们知道时间和空间其实就是物质的存在形式,而我们所处的宇宙是由大爆炸产生的,所以宇宙中同样充满了物质,只是由于空间的存在使得物质的运动轨迹发生了偏移,进而导致了时间的出现,当然也包括了光速在内,如果没有空间的话,那么即便是物质的运动轨迹发生了偏移也不会被人类所察觉到,因为这种情况下时间依旧按照原来的方向流逝,但是时间却与空间密切联系起来,共同组成了四维空间。
简单点说就是时间、空间、物质和能量的统称。
你好!很高兴回答您的问题!四维空间是指时间、物质和能量的统一,它们在运动中相互转化.从时间上看,过去、现在、将来构成一个完整的时间连续体;从物质上看,宇宙间存在着物质和反物质两种对立面,这两者在运动中既相互排斥又相互吸引;从能量上看,任何物体都具有能量,并且总是处于不断地变化之中.因此,可以说时间、物质、能量是宇宙的基本要素.希望能帮助到您,谢谢!。
如何解释四维空间的概念?

如何解释四维空间的概念?四维空间是指一个具有四个独立变量的空间,其中每个变量沿着一个轴方向。
这四个轴通常表示为 x、y、z 和 w。
与三维空间不同,四维空间中的每个点需要四个坐标来确定其位置,因此我们无法想象四维空间中的物体。
不过,我们可以用数学来描述四维空间中的物理规律和现象。
在物理学中,四维空间是爱因斯坦相对论的核心概念。
在相对论中,空间和时间被视为一个整体,构成了一个四维时空。
在这个时空中,物体的运动和行为可以用四维向量来描述。
这些向量包括三个空间分量和一个时间分量。
相对论理论通过描述物体在四维空间中的运动和相互作用来解释宇宙的本质。
四维空间还可以用来解决某些数学难题,如四色问题、庞加莱猜想等。
四维空间的研究不仅帮助我们理解宇宙的本质,也促进了数学、物理和计算机科学的发展。
尽管四维空间是一个抽象的概念,但我们可以通过一些技巧来直观地理解它。
例如,我们可以通过三维空间的切片来观察四维物体的投影。
类似地,我们可以通过四维空间的切片来观察五维物体的投影,以此类推。
这种方法被称为“投影下降”,它可以帮助我们理解更高维空间中的物体和运动。
在现实生活中,我们通常只会遇到三维空间。
但是,随着科技的发展,我们可以使用虚拟现实技术来模拟四维空间中的物体和场景。
例如,我们可以使用 VR 技术来探索四维立方体,观察它的不同面、边和顶点等。
这种交互式的体验可以帮助我们更好地理解四维空间的概念和性质。
四维空间是一个比我们日常生活中的三维空间更为抽象和神秘的概念。
在我们的感官世界中,我们只能感知到三维空间中的物体和运动。
但是,在物理学、数学和计算机科学等领域中,四维空间具有重要的意义和应用。
首先,四维空间在相对论中起着至关重要的作用。
相对论认为空间和时间是一个整体,构成了一个四维时空。
在这个时空中,物体的运动和相互作用可以用四维向量来描述。
这些向量包括三个空间分量和一个时间分量。
相对论理论通过描述物体在四维空间中的运动和相互作用来解释宇宙的本质。
量子力学科普:量子力学与时间、空间及能量

量子力学科普:量子力学与时间、空间及能量一、平行宇宙,多重宇宙物理学基础不太靠谱薛定谔的猫这个量子力学的经典问题,有个物理学家提出多重宇宙,打开猫死了是一个方向发展的宇宙,打开猫没死是一个方向发展的宇宙,我以前深深被这种说法迷住,因为这代表有无数的我,其中一个我活出了我想要的人生,多么美好啊,但事实这理论仅仅假说,甚至是不靠谱的假说,主流解释是退相干,原子在极度短的时间内波函数坍缩。
二、四维空间,多维空间说到这关键词,人们倾向于认为有更高层次的存在,我们没有办法去观察他们,四维时空是三维的空间+一维的时间,弦理论描述的额外维度不是一层比一层高,也不是平行并存,或者一层包含一层,这些存在于我们大脑的合理想象!其实这些还上基于三维空间的概念。
弦理论的额外维度会与自身重叠,纠缠成一个超级复杂的几何结构。
打破我对常规四维空间的想象,不会想我的人生被四维以上的操作,人也活得实在些三、时间有可能不存在因为宇宙总是从有序走向无序,不断熵增的,时间有可能是人类感受物体运动产生的幻觉,如果宇宙没有时间,也就不存在时间穿越的说法了时间不存在的启示:①过去不存在,只有回忆,没有未来,只有当下的延续,不是要活在当下,而是只能活在当下②如果怎样我就会怎样,这是寄托未来,期待未来的某一刻发生变化,于是整个人都变化了,例如找到真爱就生活幸福,例如我有一百万我开始画画,由于①,这是不成立的,消融逃避,知道面对是唯一出路③因为有②的想法,于是对自己不满,现在就是过去的未来,但当没有变成过去想的如果,前后对比人于是经常自我批判,否定了当下意义综上,人总是活在过去和未来,佛教冥想消融时间的存在,感受当下,方法有:专注;感受自己的感受。
四、意识影响物理上的表现?双缝实验,加入一个观察者,实验结果改变了,常被一些人当作吸引力法则的物理学证据,实际非常可笑,这个观察者本身不是人,而是监测机器,就算是人实际去监测,但要先有光通过物体再反射人的眼睛才得以成像,这个过程,电子被光照射,已经发生波函数坍缩,视频主强调在物理学不要太把人类意识当回事五、能量振动能吸引事物在吸引力法则,说思想事一种能量,有振动频率,回吸引相同频率的事物,弦理论于是被他们用来说是物理学的原理。
宇宙间三十六个维次空间的秘密

宇宙间三十六个维次空间的秘密(转(2012-03-1709:10:23)[删除]转载▼标签:转载原文地址:宇宙间三十六个维次空间的秘密(转作者:圆觉自在根据物质和反物质生命质能的高下,其存在的空间有36维。
依次是:无色间、双色间、人间、因果间、阴阳两界间、人仙界、质子界、光子界、光速圈、超光速圈、分子界、微观世界、法界、滞留信息间、超时间、宏观世界、时间隧道、空间隧道、浑沌界、清凉界、天界、极乐界、阴极黑洞体、万年界、千年界、梦境界、阳极黑洞体、家畜界、动物界、植物界、昆虫界、细菌界、山石河流气象界、阴间、冰冻层、火炼层。
一维空间——无色间看不到物体的大小、形状、和颜色的空间。
如盲人始终生活在这种空间。
极夜或极光也是无色间。
宇宙诞生前“太极”的空间就是一维空间。
对人而言,反物质世界就是一维空间,所有的反物质的本质是一维的。
这也就是为什么我们看不见意识、思维、灵魂、神佛、道、法、天界、极乐世界、梦境界、阴间、冰冻层、火炼层的主要原因。
从反物质一维空间角度讲,我们所有的人都是盲人,就象我们这个世界明明是万紫千红、眼花缭乱的,但盲人无法看到一样,我们对反物质一维空间的情景也是视而不见、茫然无知的。
二维空间——双色间物体有大小、形状,却只有明暗两色的空间。
如全色盲就生活在双色间。
阴间、冰冻层、火炼层的情景就象黑白电视中的图象一样,只有明暗两色。
若一个人仅仅绝对地以好坏、真假、善恶、美丑来判断事物,看不到好中有坏,坏中有好,真中有假,假中有真,善中有恶,恶中有善,美中有丑,丑中有美,动中有静,静中有动的时候,他的思维就是全色盲思维,他实际上就生活在二维空间之中。
只有直线,没有曲线,且直线无论从主视、俯视、剖视看没有斜交之处的空间也是二维空间。
三维空间——人间物体有形状、大小、且五颜六色、时刻在变化的空间。
人间就是三维空间,世界上98的人和除鸟之外的绝大多数动物就生活在这个空间。
三维空间是无结空间,所有物体的运动归根结底是一条无打结的线,比如一个人脚上拴一条绳子,无论他如何左转右拐,前进后退,这条绳子尽管形成了曲曲弯弯,甚至相互叠加的几何图案,但只要抓住绳子的两头一拉,它就会成为一条直线,这条线上没有结。
四维时空的描述及引力的作用机制

四维时空的描述及引力的作用机制自古以来,人们一直对于宇宙的本质与构造深感好奇。
随着科学的发展和人类对宇宙的研究越来越深入,我们逐渐开始了解宇宙的奥秘。
在现代物理学中,宇宙的结构被描述为一个四维时空。
本文将探讨四维时空的描述以及引力的作用机制。
首先,我们来了解一下四维时空的概念。
四维时空是指由三个空间维度和一个时间维度构成的宇宙模型。
在这个模型中,我们将空间和时间看作是相互关联的,形成了一个统一的整体。
这种观点最早由爱因斯坦的相对论提出,并得到了实验结果的验证。
在四维时空中,物体的运动被描述为物体在时空中的轨迹。
我们通常将一种物质的运动轨迹称为它的世界线。
世界线是物体在时空中的路径,它是三维空间随着时间的演化所形成的。
物体的运动状态被世界线所描述,而引力则是使物体沿着世界线运动的力量。
接下来,我们来探讨引力的作用机制。
在经典物理学中,引力被描述为两个物体之间的相互吸引力。
牛顿的万有引力定律揭示了物体之间引力的计算方法,即两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
然而,在相对论物理学的框架下,我们对引力的理解发生了变化。
相对论物理学中,引力被认为是时空的弯曲所产生的。
根据爱因斯坦的广义相对论理论,质量和能量会弯曲周围的时空。
这种弯曲导致物体沿着一条叫做测地线的路径运动。
测地线是一种在弯曲时空中的最短路径,物体在引力场中的运动就是沿着这条测地线进行的。
在四维时空的描述中,我们进一步认识到引力是由质量和能量所产生的。
质量和能量导致时空的弯曲,而弯曲的时空又影响物体的运动。
这种相互作用导致了引力的存在。
在强引力场中,物体的世界线会发生曲率,产生许多有趣的现象,如黑洞和时空奇点。
总结起来,四维时空的描述以及引力的作用机制揭示了宇宙的本质和运动规律。
通过对四维时空的研究,我们不仅更加深入地了解了宇宙的结构,还为人类未来对宇宙的探索提供了理论基础。
引力的作用机制则使我们对于物体在时空中的运动有了更清晰的认识,为解释宇宙中各种现象提供了重要线索。
四维空间指的是什么

四维空间指的是什么四维空间指的是标准欧几里得空间,可以拓展到n维,那么你对四维空间了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是四维空间的内容,希望大家喜欢!四维空间的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“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。
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,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:是类时(timelike),是类空(spacelike),是零(null)或称类光(lightlike),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(为常数)。
空间维度与能量自由度(稿)

空间维度与能量自由度胡良深圳宏源清有限公司深圳市罗湖区金田工业区D栋,518004摘要:原点具有一个原点自由度(膨胀与收缩),量纲是[L^(3)T^(-1)];一个维度对应一个移动自由度(前进与后退),量纲是[L^(1)T^(-1)];任意两个维度对应一个旋转自由度(左旋与右旋),量纲是[L^(2)T^(-1)]。
可见,在一维空间,具有一个移动自由度及一个原点自由度。
体现为两个自由度。
在二维空间,具有两个移动自由度,一个旋转自由度及一个原点自由度。
体现为四个自由度。
在三维空间,具有三个移动自由度,三个旋转自由度及一个原点自由度。
体现为七个自由度。
在四维空间,具有四个移动自由度,六个旋转自由度及一个原点自由度。
体现为十一个自由度。
关键词:自由度,能量,物理常数,光子,普朗克空间,光速,普朗克常数分类号:O412,O413A new physical constantHu LiangAbstract:Energy characteristics constant (with Hu expressed)Dimension is L ^ (3) [L ^ (3) T ^ (- 3)], is a physical constant, equivalent to the size of Vp *C ^ (3). Energy characteristics constant (Hu) is the smallest unit of energy, which is equivalent to the energy of elementary particles. Keywords:Energy, Planck space, velocity of light, Planck constant0引言在力学里,自由度是指力学系统的独立坐标的个数。
力学系统可由一组坐标来描述。
例如一个质点在三维空间中运动,在坐标系中,可由x,y,z 三个坐标来描述(在球坐标体系中,可由 a,b,c三个坐标描述)。
T-维度空间

维度空间
空间既是无量的也是有量可限的。
一维空间是线,由点运动生成和汇聚融合成。
二维空间是面,由线运动生成和汇聚融合成。
三维空间是体,由面运动生成和汇聚融合成。
四维空间是信息,由体运动生成和汇聚融合成。
五维空间是思想,由信息运动生成和汇聚融合成。
六维空间是灵魂,由思想运动生成和汇聚融合成。
七维空间是力,由灵魂运动生成和汇聚融合成。
八维空间是能量,由力运动生成和汇聚融合成。
九维空间是物质,由能量运动生成和汇聚融合成。
十维空间是生命,由物质运动生成和汇聚融合成。
十一维空间是我,由生命运动生成和汇聚融合成。
十二维空间是我们,由我运动生成和汇聚融合成。
维度空间的层数既是无限层也是有层可限的。
若是事物存在点,事物都是由点组成的,维度空间用来表述点和点组成的事物的总称的分类。
同一事物的低维空间比高维空间简单多样,高维空间比低维空间复杂单一。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
四维空间与能量本质
王大为
国网湖北电力中超建设管理公司湖北武汉微信号:wdw45740967在我们所生活的空间中我们能够直接接触到长宽高这样比较直观的维度,还有虽然我们不能直接接触但是可以感受到的维度--时间。
这四个维度共同构成了我们的四维空间。
虽然还不能直接接触到四维空间,但幸运的是我们拥有回忆,在回忆里,把我们一连串的活动记录下来,这就形成了我们脑海中的四维空间,虽然它不是真正的四维空间,仅仅由一系列三维片段构成,而且我们的大脑还做不到全方向、各个角度的审视和处理,但是这也足够使我们的智力得到发展并通过学习构建了今天的社会。
对于现实的生活空间人们使用数学这样的工具来描述它,并利用其严密的逻辑来证明我们宇宙空间的自洽性。
在这里,只需要一些基本的物理规律,简洁的数学描述就足以促使我们的宇宙运行下去,终日不辍。
在这些基本的物理规律中有一条及其重要的定律,那就是能量守恒定律。
数百年间,经历了无数人的质疑、验证,多少永动机梦碎,至今依然屹立不倒。
1915年在爱因斯坦发表广义相对论的同年,伟大的德国女数学家埃米·诺特发现了诺特定理,第一次从理论上证明了能量与时空的对应关系(诺特定理对于物理系统空间平移的不变性给出了动量守恒定律,对于时间平移的不变性给出了能量守恒定律)。
而早在十年前的1905年,爱因斯坦就提出了令世人瞩目的质能方程2
E ,向世人揭示了质量与能量
mc
的关系,质量、能量还有空间之间的关系在人类不断的探索与追问下慢慢显露出了一丝真容。
人们认识到能量与空间存在着现实对应的关系,对于空间,爱因斯坦的老师闵可夫斯基创立了闵可夫斯基空间,爱尔兰数学家、
物理学家哈密顿发现了四元数,它们都可以用来描述四维空间。
然而最敏锐的还是爱因斯坦,他意识到速度与时间的关系以及光速的重要性,即时间随速度的增加而变慢这一日常难以观测到的事实并给出了关系式
t c
v t )1('22
-=。
在这里如果我们把速度与时间联系起来,可以惊喜的发现它们恰巧具有这样的关系,利用四元数可以表述如下:
2
222221z y x z
y x z y x v v v v z y x v v v v i c v j c v k c v c v c v c ++=→→⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++-⨯=有三个空间轴上的速度,、、分别表示、、表示光速,表示四维速度矢量,注:其中 或者简洁表述如1)1(22
222
=+-c
v c v 这样的形式,时间与速度的平方和刚好就是光速的平方,这像极了三角形勾股定理,时间与空间的关系呼之欲出。
利用四维空间可以很好的解释这个现象,因为空间是四维的,并以光速扩展,因此所有的物体都是在以光速运动,只有方向不同。
在这里时间也是一维空间,物体在其间也具有速度,且物体的时间速度大小是22v c -,与空间速度v 对应(具体了解可以见拙作《关于四元数的几何意义和物理应用》)。
可以说以时间方向作为物体运动的正方向,不同速度的物体只是运动方向偏转了而已,其它并没有什么不同。
利用三角函数可以很轻易的描述时间与空间的关系并体现出能量与空间的关联性。
例如以时间方向作为运动正方向,构建时间、速度、光速关系的三角形,将光速作为斜边,速度作为对边,时间作为邻边,可以得到一个α角及如下三角函数:
v v c c v v c v c v c v c v 22222
222ctg ,11sec ,csc tg ,1cos ,sin -=-==-=-==αααααα 代入狭义相对论运动质量与静止质量关系式22
01c v m m m -==γ(式中
m 代表运动质量0m 代表静止质量而γ其实就是αsec ),得到αsec 0•=m m ;得到动量关系式ααγsin tg 00•=•==mc c m v m p ,得到质能方程关系式ααγcsc sec 20202•=•===pc c m c m mc E 或者αsin •=c
E p 。
需要注意的是以上动量关系式实际上只写出了动量的三维形式,没有考虑时间方向上的静止动量分量,该分量大小为c m 0,如果加上该分量,真正完整的动量四维形式应是αsec 0•===c m mc c
E p ,即最终为2mc pc E ==关系。
从诺特定理可以看出能量是与时空具有关系的,既然我们所处的空间是一个四维空间,那么能量也必然是四维空间中物质的一种表现形式。
从以上能量与动量、质量的关系式中可以看出它们之间有着一种非常简单的换算关系,能量除以光速可以得到动量,动量除以光速可以得到质量。
而质量是什么?虽然我们还不太清楚它的本质,但从万有引力定律中可以看出质量作用的平方反比关系,这恰好说明了质量作用类似于表面积,质心的作用力随着表面积的增大而有平方反比递减,近球形则有表面积24r S π=,因此有2
r Mm G F =这样的简单关系。
合理的解释就是引力是类似于磁场的一种场比如称作引力场,质量就是质心发出的类似于磁通量的一
种通量,作用于表面形成万有引力。
而通量是一种二维的表现形式,如果说能量是物质的四维表现形式,动量是物质的三维表现形式,质量是物质的二维表现形式,那么物质的一维表现形式是什么?
除了质能方程,量子论的创立者德国物理学家普朗克也在1901年提出了一个量子能量公式hf E =,其中f 是正整数,h 也被称作普朗克常量和光速c 有着同等重要的地位。
法国物理学家德布罗意在1923年提出了物质具有波粒二象性并将量子能量公式与质能方程联立,得到了大名鼎鼎的德布罗意公式λh
p =,即λh c hf c E p ===。
由于mc p =,因此λ
c h c p m ==,并有λ2c h c m =。
质量的最小值也可以据此得到,因为hf E =,其中f 是正整数,因此能量的最小值就是1=f 的时候,此时h E =,质量的最小值就是22c
h c E m ==。
而依照之前的类推,应该说物质的一维表现形式就是用质量除以光速来得到,即λ2c h 或3c hf ,也有最小值即3c h c m =,而3c hf 这个形式中其余两个都是常量,因此合理的解释是物质的一维表现形式与频率有关。
再往下,物质的零维表现形式应该就是42c hf c m =,有最小值4c h ,应该说这
就是四维空间的最基本单元了,暂且称之为空间元吧。
频率代表的是次数,即物质波一个周期内振动的次数,但是它也可以看作是数量,即空间元聚集在一个基本空间单位内的个数,由于光速是我们宇宙的基本空间单位,因此一个光速周期内所拥有的空间元个数就构成了4c
h ×光速c ×空间元个数f ,得到3c
hf ,这就是物质的一维表现形式,它很有可能与加速度相关。
因为牛顿第二定律加速度s
c s m c m s m E s m Fs m F a ααsec sec 2020000•=•====,而在一个光速周期内c s =,因此γααc c s
c a =•=•=sec sec 2。
而s m E a 0=在质量是最小值的时候有22c
h c E m ==,此时s f c h c s hf s m E a 220=•==,在一个光速周期内c s =,因此cf s
f c a ==2,对比上式可得cf c a ==γ。
此时物质的一维表现形式从3c hf 变为a c
h •4形式。
而加速度a 与速度v 的关系也变为221222
1211c v c c v c
c c a ---=-=∆γγ(式中1v 代表物体在某一刻拥有的速
度,2v 代表物体在一个光速周期后拥有的速度),并有若干个光速周期内的平均加速度t
c c t a a )(12
~γγ-=∆=⎰(式中~a 代表平均加速度,a ∆代表物体在各个光速周期内获得的瞬时加速度,t 代表时间)。