如何模擬物理世界

1. 量子力學：物理世界是數字化的還是模擬化

探究的越徹底越發現是數字化的，一些物理問題可以用數學來解決，所以說物理的盡頭是數學。
也反應了物質的本質是數字--越放大越發現世上本無物質，只有數字關系

2. 數字世界跟物理世界處理工作流程的區別

摘要 進行數字化了，講究更豐富多彩的展示形式和學習形式了，沒有什麼新東西。 只是加上網路之後，知識的匯集和整理程度空前發達，知識的可及性也非常之高，這正是授之以漁的大好時機，不過這跟幼兒園的小孩就沒什麼關系了。 數字化孩子可以學到他們沒見過的一些東西。過去在書上也能看到圖片，現在說不定能聽到聲音了，看到動態畫面了，理解更深了。從語言角度上來說，氛圍更濃了。

3. 廣義虛擬世界是與物理世界同層次的概念有什麼不同

事實上真正意義上的「廣義虛擬世界」跟計算機技術毫無關系。廣義「虛擬世界」是相對於「物理世界」定義的一種具有一定規模及結構、可在其自身設置下自成一體的類似物理世界的體系，是人為設計的、抽象的、「世界級」的一類體系，包含於物理世界，但僅在物理世界中具有客觀載體和介面，而其內容沒有具體的客觀存在，需要由大腦或某種媒介具象後才可被認知的世界。其主要特點即自成體系。

這里「虛擬」二字借用了計算機科學領域中「虛擬」這一概念，而「廣義」也是相對於計算機科學領域中「虛擬世界」這一概念而言。事實上廣義虛擬世界是與物理世界同層次的概念，甚至可以近似的理解為同一概念，只是一個是由人類感知的，一個是由人類設計建造的，一個人類置身其中，一個人類置身其外。

4. 為什麼在虛擬現實技術等用物理和數學規律模擬世界需要耗費大量的計算

人工智慧研究與應用雖取得了不少成果，但離全面推廣應用還有很大的距離，還有許多問題有待解決，且需要多學科的研究專家共同合作。未來人工智慧的研究方向主要有：人工智慧理論、機器學習模型和理論、不精確知識表示及其推理、常識知識及其推理、人工思維模型、智能人機介面、多智能主體系統、知識發現與知識獲取、人工智慧應用基礎等。

人工智慧（Artificial Intelligence）, 英文縮寫為 AI, 是一門由計算機科學、控制論、資訊理論、語言學、神經生理學、心理學、數學、哲學等多種學科相互滲透而發展起來的綜合性新學科。自問世以來AI經過波波折折，但終於作為一門邊緣新學科得到世界的承認並且日益引起人們的興趣和關注。不僅許多其他學科開始引入或借用AI技術，而且AI中的專家系統、自然語言處理和圖象識別已成為新興的知識產業的三大突破口。

作為一門學科，人工智慧於1956年問世，是由「人工智慧之父「McCarthy及一批數學家、信息學家、心理學家、神經生理學家、計算機科學家在Dartmouth大學召開的會議上，首次提出。對人工智慧的研究，由於研究角度的不同，形成了不同的研究學派。這就是：符號主義學派、連接主義學派和行為主義學派。
傳統人工智慧是符號主義，它以Newell和Simon提出的物理符號系統假設為基礎。物理符號系統是由一組符號實體組成，它們都是物理模式，可在符號結構的實體中作為組成成分出現，可通過各種操作生成其它符號結構。物理符號系統假設認為：物理符號系統是智能行為的充分和必要條件。主要工作是「通用問題求解程序「（General Problem Solver, GPS www.bfblw.com 論文網）：通過抽象，將一個現實系統變成一個符號系統，基於此符號系統，使用動態搜索方法求解問題。
連接主義學派是從人的大腦神經系統結構出發，研究非程序的、適應性的、大腦風格的信息處理的本質和能力，研究大量簡單的神經元的集團信息處理能力及其動態行為。
人們也稱之為神經計算。研究重點是側重於模擬和實現人的認識過程中的感覺、知覺過程、形象思維、分布式記憶和自學習、自組織過程。
行為主義學派是從行為心理學出發，認為智能只是在與環境的交互作用中表現出來。
人工智慧的研究經歷了以下幾個階段：
第一階段：50年代人工智慧的興起和冷落
人工智慧概念首次提出後，相繼出現了一批顯著的成果，如機器定理證明、跳棋程序、通用問題s求解程序、LISP表處理語言等。但由於消解法推理能力的有限，以及機器翻譯等的失敗，使人工智慧走入了低谷。這一階段的特點是：重視問題求解的方法，忽視知識重要性。
第二階段：60年代末到70年代，專家系統出現，使人工智慧研究出現新高潮
DENDRAL化學質譜分析系統、MYCIN疾病診斷和治療系統、PROSPECTIOR探礦系統、Hearsay-II語音理解系統等專家系統的研究和開發，將人工智慧引向了實用化。並且，1969年成立了國際人工智慧聯合會議（International Joint Conferences on Artificial Intelligence即IJCAI）。
第三階段：80年代，隨著第五代計算機的研製，人工智慧得到了很大發展
日本1982年開始了「第五代計算機研製計劃「，即「知識信息處理計算機系統KIPS「，其目的是使邏輯推理達到數值運算那麼快。雖然此計劃最終失敗，但它的開展形成了一股研究人工智慧的熱潮。
第四階段：80年代末，神經網路飛速發展
1987年，美國召開第一次神經網路國際會議，宣告了這一新學科的誕生。此後，各國在神經網路方面的投資逐漸增加，神經網路迅速發展起來。
第五階段：90年代，人工智慧出現新的研究高潮
由於網路技術特別是國際互連網的技術發展，人工智慧開始由單個智能主體研究轉向基於網路環境下的分布式人工智慧研究。不僅研究基於同一目標的分布式問題求解，而且研究多個智能主體的多目標問題求解，將人工智慧更面向實用。另外，由於Hopfield多層神經網路模型的提出，使人工神經網路研究與應用出現了欣欣向榮的景象。人工智慧已深入到社會生活的各個領域。
IBM公司「深藍「電腦擊敗了人類的世界國際象棋冠軍，美國制定了以多Agent系統應用為重要研究內容的信息高速公路計劃，基於Agent技術的Softbot(軟機器人)在軟體領域和網路搜索引擎中得到了充分應用，同時，美國Sandia實驗室建立了國際上最龐大的「虛擬現實「實驗室，擬通過數據頭盔和數據手套實現更友好的人機交互，建立更好的智能用戶介面。圖像處理和圖像識別，聲音處理和聲音識別取得了較好的發展，IBM公司推出了ViaVoice聲音識別軟體，以使聲音作為重要的信息輸入媒體。國際各大計算機公司又開始將「人工智慧「作為其研究內容。人們普遍認為，計算機將會向網路化、智能化、並行化方向發展。二十一世紀的信息技術領域將會以智能信息處理為中心。
目前人工智慧主要研究內容是：分布式人工智慧與多智能主體系統、人工思維模型、知識系統（包括專家系統、知識庫系統和智能決策系統）、知識發現與數據挖掘（從大量的、不完全的、模糊的、有雜訊的數據中挖掘出對我們有用的知識）、遺傳與演化計算（通過對生物遺傳與進化理論的模擬，揭示出人的智能進化規律）、人工生命（通過構造簡單的人工生命系統（如：機器蟲）並觀察其行為，探討初級智能的奧秘）、人工智慧應用（如：模糊控制、智能大廈、智能人機介面、智能機器人等）等等。

5. 4維空間和11維 模世界是什麼樣子的誰畫出來霍金說我們生活在一張模上什麼意思

一維是指一條有原點的直線，如數軸之類，意思是定下原點後，就可以用一個數字表示位置
二維是指一個平面，需要用垂直相交的軸來定位，通過兩個數字表示位置
三維類推就是三個數字啦，就好像立體空間
四維通常指的是在三維立體空間上加上時間軸，用某時間點上的三維數字標志位置狀態，我們應該是在四維空間中的
五維就是動態的空間叫「速度」
六維是因動產生摩擦而生「溫度」
七維是因溫度產生熱至爆炸而生「電」 http://ke..com/view/1504573.htm?fr=ala0_1
科學家們認為，三維空間模型已經是非現實的，現在宇宙學家將時間看作第四維，而第五維指的是能量無界限。根據科學家的假設，宇宙是平坦的，而這就有可能作時光旅行。
我們可以從二維來考慮。一個二維生物（如果有的話），他們考慮所謂的三維空間絕對和我們所認識的三維空間不同——它們會把時間作為第三維，因為他們無法感受這一維的存在。同樣，我們現在也走進了這個誤區，把時間算做第四維。可能四維生物看到我們在宣揚這種思想時，也在為我們嘆息。那麼時間算不算一維？在我看來，時間應該算是一維，即在多維生物本身的維度之外再加一維，構成新的N+1維空間，而且這樣也有助於幫我們解決一些問題，也可以使我們對比三維維度更高的空間加深認識。
有一個更新的構想，即所有的維度都是由時間構成，沒有時間，就沒有空間，包括最基本的一維空間。這應該好理解，因為沒有時間，空間本身的存在就沒有任何意義，因為時空本身就是不能分割的整體。那麼，為什麼一種時間可以形成不同的維度空間？這里，我們可以把時間看成是一種可以分解的常量。時間可以分解，這一句話理解起來可能有點困難。但是，只要想通了道理也是很簡單的。要明白這個道理，首先必須了解兩點。第一是時空的不可分性，這一點估計大家都明白，離開了空間談時間，或者離開了時間談空間，都是毫無意義的。第二點是時間的多樣性，這一點了解起來可能有一點麻煩。在日常生活中，我們接觸到的都是時間的合成體，也就是各個分時間有機結合形成的一個總的時間體系。可能你們會覺得我是在狡辯，其實不是。只要你們換一個角度去想，一個結果，可能是幾個不同的原因形成的。就拿運動來說，我們觀察到的一般都是幾個不同運動產生的一種運動的結合體，即合運動。關於時間，我們也可以這樣去想。我們看到的時間結合體，可以是由物體運動的時間，歷史時間（即經歷時間）和其他的一些時間構成。而運動時間，我們又可以看成由上下運動的時間，左右運動的時間和前後運動的時間。當然，劃分方法是多樣的，這就構成了時間的多樣性，至於如何去劃分，這就要由不同的情況而定。一部分時間對應一段空間。在這個不完整的空間里，時間起到了決定性的作用。
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四維空間概念

四維空間是一個時空的概念。簡單來說，任何具有四維的空間都可以被稱為「四維空間」。不過，日常生活所提及的「四維空間」，大多數都是指愛因斯坦在他的《廣義相對論》和《狹義相對論》中提及的「四維時空」概念。根據愛因斯坦的概念，我們的宇宙是由時間和空間構成。時空的關系，是在空間的架構上比普通三維空間的長、寬、高三條軸外又多了一條時間軸，而這條時間的軸是一條虛數值的軸。
根據愛因斯坦相對論所說：我們生活中所面對的三維空間加上時間構成所謂四維空間。由於我們在地球上所感覺到的時間很慢，所以不會明顯的感覺到四維空間的存在，但一旦登上宇宙飛船或到達宇宙之中，使本身所在參照系的速度開始變快或開始接近光速時，我們能對比的找到時間的變化。如果你在時速接近光速的飛船里航行，你的生命會比在地球上的人要長很多。這里有一種勢場所在，物質的能量會隨著速度的改變而改變。所以時間的變化及對比是以物質的速度為參照系的。這就是時間為什麼是四維空間的要素之一的原因。
我們之所以是三維生物，是以為這個維度的空間里只存在三維的時間。時間的不完整決定了空間的不完整。我們不能認識其他維度的空間，是因為我們不具備在那個空間裡面運動的時間。時間的多樣性決定的空間的多樣性。同時，因為時間的不同分解方式，註定了我們的三維空間也是相對的，它可以被命名為一維，二維，甚至是任意維——完全取決於不同的分解方式。時間是決定維度的關鍵，同時，它也是決定低維物體高維存在方式的關鍵。
讓我們看看科學上的說法：低維是空間上的缺陷，它們不具備在高維世界內運動的空間。關於這一點，有一個疑問，那就是我們怎麼可以發現這個缺陷。我們認為的低維不存在某一個空間長度，是因為我們無法確定它有那一個長度，也就是我們現在用最好的設備也無法觀察到那一個長度差。那麼，將來呢？我們現在無法認證，可能將來會有人證明那個低維物體確實屬於高維。因此，低維與高維並不存在所謂的空間差。那麼，我們如何區別高維與低維？很簡單，用時間。用時間去解釋任何一個維度空間，我們也可以認為，低維之所以比高維低級，是因為它們存在時間上的缺陷，它們無法在時間范疇內感受高維的存在。所以，我們要去了解低維或者高維，先要知道它們存在的時間范圍。高維與低維之間可以實現轉化，道理是很簡單的，只要加入或者去掉一個時間單位就可以了。然而說起來很容易，做起來卻很復雜，我們對時間的概念都是如此模糊，要想在空間范圍類實現時間的轉化就更困難。
對四維空間，一般人可能只是認為在長、寬、高的軸上，再加上一根時間軸，但對於其具體情況，大部分的人仍知之甚少。有一位專家曾打過一個比方：讓我們先假設一些生活在二維空間的扁片人，他們只有平面概念。假如要將一個二維扁片人關起來，只消用線在他四周畫一個圈即可，這樣一來，在二維空間的范圍內，他無論如何也走不出這個圈。現在我們這些生活在三維空間的人對其進行「干涉」。我們只需從第三個方向（即從表示高度的那跟軸的方向），將二維人從圈中取出，再放回二維空間的其他地方即可。對我們這些三維人而言，四維空間的情況就與上述解釋十分類似。如果我們能克服四維空間，那麼，在瞬間跨越三維空間的距離也不是不可能。
從零維空間到四維空間
——淺談幾何中的純概念研究
（馬利進 隴東學院數學系 甘肅慶陽 745000）
【摘要】
幾何不一定是真實現象的描述，幾何空間和自然空間並不能完全等同看待，純概念的研究幾何的發展是數學界的一個里程碑。從零維空間到三維空間，尤其是從三維空間到四維空間的發展更是幾何學的的一次革命。
【關鍵詞】
零維；一維；二維；三維；四維；n維；幾何元素；點；直線；平面。
【正文】
n維空間概念，在18世紀隨著分析力學的發展而有所前進。在達朗貝爾.歐拉和拉格朗日的著作中無關緊要的出現第四維的概念，達朗貝爾在《網路全書》關於維數的條目中提議把時間想像為第四維。在19世紀高於三維的幾何學還是被拒絕的。麥比烏斯（karl august mobius 1790-1868）在其《重心的計算》中指出，在三維空間中兩個互為鏡像的圖形是不能重疊的，而在四維空間中卻能疊合起來。但後來他又說：這樣的四維空間難於想像，所以疊合是不可能的。這種情況的出現是由於人們把幾何空間與自然空間完全等同看待的結果。以至直到1860年，庫摩爾（ernst eard kummer 1810-1893）還嘲弄四維幾何學。但是，隨著數學家逐漸引進一些沒有或很少有直接物理意義的概念，例如虛數，數學家們才學會了擺脫「數學是真實現象的描述」的觀念，逐漸走上純觀念的研究方式。虛數曾今是很令人費解的，因為它在自然界中沒有實在性。把虛數作為直線上的一個定向距離，把復數當作平面上的一個點或向量，這種解釋為後來的四元素，非歐幾里得幾何學，幾何學中的復元素，n維幾何學以及各種稀奇古怪的函數，超限數等的引進開了先河，擺脫直接為物理學服務這一觀念迎來了n維幾何學。
1844年格拉斯曼在四元數的啟發下，作了更大的推廣，發表《線性擴張》，1862年又將其修訂為《擴張論》。他第一次涉及一般的n維幾何的概念，他在1848年的一篇文章中說：
我的擴張的演算建立了空間理論的抽象基礎，即它脫離了一切空間的直觀，成為一個純粹的數學的科學，只是在對（物理）空間作特殊應用時才構成幾何學。
然而擴張演算中的定理並不單單是把幾何結果翻譯成抽象的語言，它們有非常一般的重要性，因為普通幾何受（物理）空間的限制。格拉斯曼強調，幾何學可以物理應用發展純智力的研究。幾何學從此開始割斷了與物理學的聯系而獨自向前發展。
經過眾多的學者的研究，遂於1850年以後，n維幾何學逐漸被數學界接受。
以上是n維幾何發展的曲折歷程，以下是n維幾何發展的一些具體過程。
首先，我們將點看作零維空間，直線看作一維空間，平面看作二維空間，並觀察以下公設：
屬於一條直線的兩個點確定這條直線。 1.1
屬於一條直線的兩個平面確定這一條直線。（比較這個公設和公設1.1）。 1.2
屬於同一個點的兩條直線也屬於同一個平面。（公設1.2的推論） 1.3
屬於同一個平面的兩條直線，也屬於同一個點。 1.4
可以推斷出：
1. 具有相同維數的兩個空間，在某些條件下，確定另一個高一維的空間。例如：兩個點（我們將它們看作兩個零維空間）確定一條直線（一維空間）。屬於同一個點（規定的條件）的兩條直線（兩個一維空間）也屬於同一個平面（二維空間）。
2. 具有相同維數的兩個空間，在某些條件下，也可以確定一個低一維的空間。例如：兩個平面（兩個二維空間）確定一條屬於它們的直線（一維空間）。屬於同一平面（限定的條件）的兩條直線（兩個一維空間）確定一個點（零維空間）。
3. 結論2沒有包括這一事實，即兩個平面可以確定一個高一維的空間。它只假定它們確定一條直線，這是比平面低一維的空間。這就留下了一個把我們的思想引申到高維空間的缺口。這個缺口的消除可在推論1.3「屬於同一個點的兩條直線也屬於同一個平面」中，用幾何元素直線、平面和三維空間依次的代替幾何元素點、直線和平面來達到。
下面的推論是替換的結果。屬於同一條直線的兩個平面也屬於同一個三維空間。
有了這個新的推論，我們就把與其他幾何元素直接對應的幾何元素——三維空間也包括了。
下一步是把對偶原理應用於這一推理，並從這些新引申的推論中得到一些固有的結論。在對偶原理將通過幾何元素——平面和空間的位置交換而被應用。這時我們得到下述推論：
屬於同一條直線的兩個三維空間也屬於同一個平面。 1.5
從推論1.5我們可以得到下述公設：
屬於一個平面的兩個共存的三維空間確定這一個平面。 1.6
在上述1.5和1.6的基礎上，可以提出下面的看法：
1. 四維空間的幾何條件是很明顯的，因為維數相同的兩個已知空間，只能共存於比它們高一維的空間里。例如：兩條不同的共存直線（一維）位於一個平面內（二維）；兩個不同的共存平面(二維)（沿一直線共存）位於一個三維空間里；兩個不同的共存三維空間（沿一個平面共存）位於一個四維空間里。
2. 在幾何上被看作是不屬於同一直線而相交於一點的兩個平面，屬於不同的各別的三維空間。
四維空間的概念也可以通過解析幾何的手段來研究。在那裡我們可以利用代數方程來表示幾何概念。為了利用這個手段進行觀察以導致對四維空間的理解，我們來研究三維空間體系中的三個幾何元素——點、直線和平面的方程。利用笛卡爾系統表示，我們可以寫出：
點的方程：ax + b = 0 （坐標系：直線上的一個點）。
直線的方程：ax + by + c = 0 （坐標系：平面上的兩條正交直線）。
平面的方程：ax + by + cz + d = 0 (坐標系：三維空間的三個互相垂直的平面)。
從上面的研究我們可以看出：
所表示的每一個幾何元素（或空間）的方程中的變數數目，等於這個空間的維數加1。
坐標系中的幾何元素與被表示的幾何空間的幾何元素的維數相同。
在這個坐標系中，幾何元素的數目等於被表示的空間的維數加1。在坐標系中，幾何元素的這個數目是最低要求。
用來表示幾何元素的坐標系，位於比它所含有的幾何元素高一維的空間里。
根據上述觀察，我們可以寫出三維空間的下述方程。應當注意：這個方程有四個變數（x、y、z、u）。
ax + by + cz + + e = 0
現在我們可以斷定：
1. 這個坐標系的幾何元素有三維，即它們是三維空間。
2. 在這個坐標系中有四個三維空間。
3. 這個坐標系位於一個四維空間里。
我們對於四維空間乃至更高空間的研究，不是通過實驗總結的方式，在現實中我們很難發現並推導出它們的一般規律，對於這些問題，我們可以採取一種新的研究方式。即：純概念的研究。通過這種方式，我們可以容易的推導出這些很重要但在現實中不易想像的新內容。
【參考文獻】
【1】. 《四維畫法幾何學》
[美]C.E.S.林德格倫， S.M.斯拉比（著）
謝申（譯）， 周積義（校）
清華大學出版社
【2】. 《分形的哲學漫步》
林夏水（等著）
首都師范大學出版社
【3】. 《解析幾何》
（第三版）呂林根， 許子道， 等編
高等教育出版社
【4】. 《數學哲學》
[美]保羅.貝納塞拉夫， [美]希拉里.普特南(編)
商務印書館
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【時空為何是四維的】
正宗的維數研究方法通常離不開人存在原理。譬如講，如果空間是兩維的，則兩維動物則不能正常消化。如果空間是四維以上，則世界就會精彩得多。如果我們是四維空間的動物，則彭加萊關於三維球的猜想則不應該是世紀難題。可惜多餘三維的空間使萬有引力和靜電力隨距離的變化比三維中更劇烈，使得小至原子核的電子，大至太陽系中的行星給到不再穩定，很快就以旋渦的方式向遠處飛離或者撞到中心上。
許多人不能接受人存在原理，認為他和科學傳統相違背。科學的方法是從第一原理出發，把萬物甚至觀察者全推出來。人存在原理卻是從觀察者存在的條件把宇宙推出來，他們正好處與相反的兩極。
霍金認為宇宙的邊界條件是他沒有邊界。用卡魯查-克萊因模型論述，時空本是高維的，而我們之所以感到它是四維的，那是因為額外維都被捲去到我們無法觀察到的小尺寸去，比如普朗克尺度。正如一根頭發的表面雖然是二維的，但是粗看之下，只剩下頭發長度那一維一樣。人們稱感覺到的空間為外空間，覺察不到的為內空間。時間是外空間中的一維。
在用量子宇宙學研究時空維數的濟起源時，必須避免人為的調節卡魯查-克萊因的總維數，以得到需要的外空間維數。因為人為的調節會陷入邏輯循環，這種做法是你想得到多少維的空間都能如願。因此，可用的卡魯查-克萊因模型其總維數必須是由第一原理推出的。十一維的超引力模型便由第一原理推出的。自然界也許存在一種所謂的超對稱。
1980年弗隆德和魯賓發現了一個十一維超引力的非常美麗的宇宙模型，期內空間是七維球，外空間是四維球。但在經典的框架中，人們無法證明不存在具有其他維數的外時空的解。
在量子宇宙學中，瞬子是宇宙創世的籽。瞬子是愛因斯塔方程和其他場方程的解，其中時間和空間坐標不能區分。十一維超引力的創生宇宙的瞬子必須是四維球和七維球空間兩個因子空間的乘積。時間若包圍在四維中，四維時空隨後便展開演化成我們生活中的並感覺到四維的宏觀宇宙，否則外時空便是七維的。
在帶電荷的黑洞創生場景中，宇宙波函數要使用正確的表象，才能算出創生的概率。因為規則瞬子是非常稀罕的，所以研究一般黑洞的創生，必須引進約束引力的概念。找到正確表象不僅對於帶電荷而且對於旋轉黑洞的波函數至關重要。
從同一瞬子出發，在選擇正確的表象後，時間在四維球中的創生概率遠遠大於時間在七維流形中的概率。因此，在量子宇宙學中證明了外時空必須是四維的。
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【物理世界的四維空間】

在數學上有各種多維空間，但目前為止，我們認識的物理世界只是四維，即三維空間加一維時間。現代微觀物理學提到的高維空間是另一層意思，只有數學意義。
四維時空是構成真實世界的最低維度，我們的世界恰好是四維，至於高維真實空間，至少現在我們還無法感知。我在一個帖子上說過一個例子，一把尺子在三維空間里（不含時間）轉動，其長度不變，但旋轉它時，它的各坐標值均發生了變化，且坐標之間是有聯系的。四維時空的意義就是時間是第四維坐標，它與空間坐標是有聯系的，也就是說時空是統一的，不可分割的整體，它們是一種「此消彼長」的關系。
四維時空不僅限於此，由質能關系知，質量和能量實際是一回事，質量（或能量）並不是獨立的，而是與運動狀態相關的，比如速度越大，質量越大。在四維時空里，質量（或能量）實際是四維動量的第四維分量，動量是描述物質運動的量，因此質量與運動狀態有關就是理所當然的了。在四維時空里，動量和能量實現了統一，稱為能量動量四矢。另外在四維時空里還定義了四維速度，四維加速度，四維力，電磁場方程組的四維形式等。值得一提的是，電磁場方程組的四維形式更加完美，完全統一了電和磁，電場和磁場用一個統一的電磁場張量來描述。四維時空的物理定律比三維定律要完美的多，這說明我們的世界的確是四維的。可以說至少它比牛頓力學要完美的多。至少由它的完美性，我們不能對它妄加懷疑。
在狹義相對論中，時間與空間構成了一個不可分割的整體——四維時空，能量與動量也構成了一個不可分割的整體——四維動量。這說明自然界一些看似毫不相乾的量之間可能存在深刻的聯系。在今後論及廣義相對論時我們還會看到，時空與能量動量四矢之間也存在著深刻的聯系。
【相關事件】 事件一：
1960年，在神秘的百慕大海域也發生一件怪事。 在眾多旁觀者面前，美國的戰斗機被雲吞噬，就此消失。
目擊者之一H．維克多回憶說：「當時我在金德雷空軍基地的人工衛星站工作。那天氣候良好，空中除了一朵雲之外，一片晴朗。
「五架戰斗機從事訓練飛行。包括我在內，很多基地人員都在觀賞天空的情況，五架戰斗機在離海岸800米的上空沖進一朵飄浮的白雲中，拚命伸長脖子望著天空，但是它始終未再出現。
「基地頓時騷動起來。控制塔的指揮自始至終都是目擊者，他也一樣沒有看到任何物體從雲中掉到海上，雷達屏幕上也顯示出本來的五架戰斗機的影子，突然間地消失了一架，立即引起官方注意，而派出搜索隊。
「搜索的范圍是基地的海岸到800公尺外的淺灘。 「找了又找，連一個戰斗機破片也沒有發現。那朵白雲吞噬了一架戰斗機，在不知不覺中消失了……」
事件二：
1968年6月1日又出現了一件古怪的事，那天，在南美洲阿根廷首都布宜諾斯艾利斯郊外，兩輛汽車正在高速公路上行駛。 一輛坐著律師畢特耳夫婦，另一輛載著他們的朋友——哥登夫婦，他們的目的地是150公里外的麥布市。 哥登夫婦一路領先，不久，汽車的暮色中到達麥布市郊，回頭往後一看，畢特耳夫婦的車子不見了，他們還以為律師車子發生了故障，進城後，他倆分頭打電話給沿途的村鎮，又派人沿高速公路搜索。
兩天過後，一無所獲，哥登夫婦只好報警。 就在同一天，哥登接到墨西哥打來的長途電話，說話人竟是畢特耳律師本人。原來他們遇到了一件不可思議的奇事：
當畢特耳夫婦的車子經過雪斯哥姆市後，車子前方突然白霧籠罩，不久，車身全被白霧包圍。畢特耳看錶，時間是午夜12點10分，就在這時，夫婦倆忽然昏迷過去。也不知經過多少時候，他們蘇醒過來，天色已經放亮，車子仍然在高速公路上行駛。 奇怪的是，路上的風光景色，以及行人的穿戴服飾，都和阿根延不同，停車一問，真叫人大吃一驚：原來他們已在墨西哥城了！ 阿根延距離墨西哥最少也有6000公里，他們怎麼會把車子從阿根延開到墨西哥的呢？律師先生自己也說不出個頭緒來。
畢特耳夫婦趕快打電話給阿根延駐墨西哥的領事館，要求幫忙，這時，他們兩人的表針都停在12點10吩，而實際上，這天已是6月3日了。 像這種怪事，世界上已發現過多次，所以，引起了許多科學家的注意。
事件三
1934年，在美國菲拉狄爾菲亞港，有一艘滿載官兵的驅逐艦，正啟程遠海駛去。突然，一陣波濤襲來，還沒等司舵把穩方向，轉瞬間，這艘船卻神奇地在弗台尼亞洲東南部的諾福克海港出現了。
艦長、大副、領航、司舵和水手們個個睜大了眼睛，面面相覷，誰也不知道發生了什麼事情，艦長緊蹙雙眉的納悶著菲拉狄爾菲亞港和諾福克港之間距離500多公里，在短促的時間里，怎麼可能由一個港口航行到另一個港口：況且大副、領航、司舵又沒失職，層層控制著這艘船，又怎麼會發生這種不可思議的事情？真是莫名其妙！……
事件四
1956年5月10日，美國西部俄克拉荷馬州一個叫做奧塔斯的城市裡，八歲的小孩吉米正和小夥伴特姆、肯一起玩「捉強盜「的游戲。由吉米爬上附近一家人家的圍牆，抓住從圍牆下通過的肯。正玩在興頭上，吉米忽然大喊一聲：「肯，等一下！」就從圍牆上跳了下來，就在這一霎那間，吉米不見了人影，特姆和肯大吃一驚，急忙喊道：「喂！吉米！」「吉米！你藏到哪兒去啦？快出來！」
兩個孩子聲嘶力竭地呼喚著自己的夥伴，但是聽不到任何迴音，吉米仍然杳無蹤影。人們聽說吉米在兩個同伴眼前突然失蹤，頓時哄動起來。吉米的媽媽急忙和警察局報告，警方以為發生了誘拐兒童的案件，立即出動進行搜查，但是毫無結果。
一個月過去了，有一天，吉米的母親也出乎意料地失蹤了。當時由於沒有人在現場，不知道她失蹤時的情形。但是，連續發生兩起突然失蹤的事件使警方緊張起來，再次進行全面偵查，仍然一無所獲。吉米母子倆為什麼會去向不明，一直無人知曉。
【科學家的解釋】 科學家認為：地球和某種神秘世界之間，存在著一種不可捉摸的通道。通道的兩邊是兩個不同層次的世界。研究這種現象的人，把藏在通道另一側的神秘世界，稱作「四度空間」。
宇宙是無窮無盡的，在浩瀚無涯的宇宙中，還蘊藏著無數的秘密。科學家們對「四度空間」深入探索將會揭開這「神秘世界」之謎。所謂「四度空間」的奧秘，必定在不久的將來....

6. 一個真實的物理世界應該是什麼樣子的

現代物理學研究的致命問題就出在「物理學家們一直都在使用精神世界裡的東西從事著所謂的物理學研究」。結果研究來研究去，到最後人們就會慢慢發現，物理學描繪的世界怎麼跟物質世界不同？因此，自然就會出現「物理學為我們描繪的世界也許並不是真實的物質世界，而是很可能只是一個巨大的幻象！」這樣的觀點。其實這個觀點是非常正確的。現代物理學描繪的的確不是真實的物質世界。在上百年的現代物理學誕生和發展過程中，物理學家們一直都在面對一個巨大的幻象進行著研究。只不過一開始人們看不清楚。經過上百年的研究之後終於有人發現，原來現代物理學研究的並不是真實的物質世界，而是一個幻象的世界。
本來，看到這一點應該是一件非常重大事件。物理學研究應該就此改弦易轍，回到物質世界裡進行研究才對。可是，物理學家們卻沒有這么做。而是把物質世界視為他們精神世界的「平行世界」。這樣一來，他們就可以「圓滿」地解釋在幻象世界中發現的所謂「物理定律」與在物質世界中發現的物理定律之間的不同了。因為那些與會的理論家和哲學家們沒有從根本上指出精神世界與物質世界之間的不同與物理學理論研究的關系，即使看到了物理學描繪的那個世界並不是真實的物質世界，也還是無法清楚地認識到：真正的物理學研究的應該是物質世界裡的真實的物理現象，而不是精神世界裡的那些想像出來的「物理現象」。
顯然，2005年8月在康斯坦茨大學進行的那次討論並沒產生出積極的效果。九年過去了，現代物理學家們還在繼續研究他們精神世界裡的東西。不僅如此，那次的會議討論產生出了影響很壞的影響。使得人們以為：現代物理學的研究結果幾乎證明了「人類所在的物質宇宙根本就不是真實的存在；世界上根本就不存在真實的物質宇宙，我們所在的宇宙只不過是一個巨大的幻象而已」。這是對大眾的誤導。並把科學引入了宗教的境地。
本來，事情是很簡單明確的。現代物理學的研究本身是錯誤的。物質世界是真實存在的。就這么簡單。可是，因為人們對「科學」的盲目崇拜，結果就來了個反其道而行之。一旦把現代物理學的研究結果說成是對的，那麼真實的物質宇宙理所當然地就不存在了。這實際上是一個世界觀的問題。是本末倒置的做法。是科學理論要符合客觀存在，還是要讓客觀存在符合所謂「科學理論」的問題。顯然，現代物理學家是做著讓客觀存在符合他們理論的研究。例如，在客觀存在中並不存在十維空間。但是，如果沒有十維空間的話科學家的理論就不能成立。於是他們就讓他們的世界裡出現一個十維空間。這樣他們的數學模型就「完美無缺」了。可是隨著研究的不斷深入，總有一天人們會發現，這樣的「模型」與物質世界根本就不相符。那僅僅是一個幻象而已。
這就是為什麼現代物理學為我們描繪的世界並不是真實的物質世界，而是一個巨大的幻象的根本原因。
現代物理學真的到了改弦易轍的時候了。在如此明確的事實面前，現代物理學家們必須從他們虛幻的精神世界裡走出來，面對實實在在的物質世界從事他們的研究。要讓他們的研究去符合客觀現實，而不是製造不符合客觀現實的東西去附和他們的理論。廣大的人們群眾也沒有理由繼續上當受騙。不願意受騙的人都應該站出來指正現代物理學研究的那種本末倒置現狀。至少科研基金管理人員和科研部門的領導們都應該清醒過來了。

7. 為什麼在虛擬現實技術等用物理和數學規律模擬世界需要

為什麼在虛擬現實技術等用物理和數學規律模擬世界需要
人工智慧研究與應用雖取得了不少成果，但離全面推廣應用還有很大的距離，還有許多問題有待解決，且需要多學科的研究專家共同合作。未來人工智慧的研究方向主要有：人工智慧理論、機器學習模型和理論、不精確知識表示及其推理、常識知識及其推理、人工思維模型、智能人機介面、多智能主體系統、知識發現與知識獲取、人工智慧應用基礎等。

8. 如何用蘋果電腦模擬物理實驗

如何用蘋果電腦模擬物理實驗方法如下：
先下載一個模擬app。平板電腦是孩子們最喜歡的「電子玩伴」之一，其實也能成為他們自主學習的好夥伴。以iPad為例，AppStore上就有非常豐富的學習類應用。世界外國語中學IBDP化學老師朱妍研究iPad教學多時，她為我們介紹了幾款適用於理科學習的應用，希望孩子們能從中感受到更多學習的樂趣。
蘋果App中有許多軟體非常適合中學生在課外使用，在這里介紹幾款理科學習非常實用的App，以此拋磚引玉，希望同學們在學習過程中發現更多對自己學習有幫助的教育軟體，助學習一臂之力。

9. 什麼是模擬假設我們生活在計算機模擬中嗎

我們是否生活在由更高級的，可能是後人類創造的現實的矩陣式計算機模擬中？這個問題似乎很荒謬。但是，有許多聰明的人相信這不僅是可能的，而且可能是可能的。我們可以確定的一件事是，我們不能真正確定現實的真實本質。

事實是，很多事情我們根本不了解我們的現實，很有可能我們處於某種模擬的宇宙中。我們只是還不知道。我們永遠不會知道。電子游戲的模擬角色如何意識到他們正在玩游戲？