❶ 四維空間（物理學）怎麼來表示
四維空間還只是個假說～你的意思應該是「四維時空」吧···
的確是虛擬的軸，需要想像···
你可以試試把三維空間想像成二維圖像，再加上垂直的時間軸，表現成三維圖像～四維時空的時間軸要在「四維空間」即「五維」或更高維數的空間中才能較為形象地表現出來···
❷ 物理學上怎樣穿越時空
根據相對論的時空觀，速度只要無限接近光速時間流逝的速度就會變得緩慢。當然這個緩慢是相對於靜止的時空觀來說的。但是你要注意的是，時間只能流逝而不能回轉。打個比方，你乘坐一輛飛船從地球以光速遠離，你在飛船上過了一年，地球上已經過了很多年了（具體可以由相關公式算出），等你再次回來的時候，相對於地球上的一切來說，你就像是以前的那個你一樣，你現在30歲，之前與你同齡的已經50歲了，這就叫時空穿越。所以所謂的時空穿越是相對的，並不是你能選定某一個特定的時間穿越過去。當然也不能否定這種可能性，但至少現在的科技水平遠遠達不到。
❸ 狹義相對論與物理學的不同點有哪些
在時空觀上，狹義相對論與經典物理學的不同點主要表現在以下幾個方面。
第一，牛頓的絕對時空觀，把時間和空間看作是沒有物質內容的、獨立的本體，都具有絕對的意義。因此，物體的長度、兩事件之間的時間間隔以及兩事件的同時性都與參照系的選擇無關，是絕對的。
狹義相對論表明時間、空間同物質運動有密切聯系。指出時間間隔和空間間隔的量度並不具有不變性，而是隨著物質運動狀態的變化而變化，與參照系的選擇有關。為了說明同時性的相對性，他設計了「愛因斯坦列車」的思想實驗：在一列勻速直線運行的列車中點燃一束光，與列車平行的地面上的觀察者看到光線先後到達車頭和車尾，而列車上的觀察者卻看到光線同時到達車頭和車尾。從而形象地表明時空關系是具體的、相對的，脫離開物質及其運動去考慮時空的特性是無意義的。
第二，經典物理學認為時間和空間是互不相乾的，時間本身是一獨立的連續體，空間也可以脫離時間而存在。
狹義相對論揭示了時間和空間存在著內在的不可分割的聯系。時間和空間既不能與物質運動相脫離，它們二者也不能相互割裂。自然界中根本不存在孤立的時間和孤立的空間；客觀世界每一真實的物理過程，都總是在四維時空連續區中存在著。它們的運動狀態必須用時間坐標和空間坐標一起來作全面的描述。
第三，經典物理學認為一切物體無論是在運動中還是靜止時，它的長度總是一樣的；時鍾在運動和靜止狀態都將保持同樣的時間。
狹義相對論認為這種假定是不合理的。它認為空間和時間是隨著物體的運動而變化的。經典物理學的時空觀在物體低速運動時才能適用。當物體高速運動時，運動物體上的時鍾變慢，尺子變短。這就是狹義相對論中的「鍾慢效應」和「尺縮效應」。
「鍾慢尺縮」現象與鍾的製法和尺子的構造無關，它是時間隨物質運動而變化的結果。愛因斯坦曾指出，人的心臟也是一種鍾表，如果一個人以接近於光速的速度旅行，他的心臟跳動會和他的呼吸以及一切生理作用一同緩慢下來，而其本人將覺察不到，因為他的鍾表也同樣地緩慢了。因此，許多科學幻想作品用它做題材，描寫一個人坐光子火箭游太空，回來以後發現自己很年輕，而他的孫子已經白發蒼蒼了。
在質能觀上，狹義相對論也不同於經典物理學。
經典物理學有一條原理，叫做質量守恆原理，即任何物體的質量是一定不變的，不管該物體是處於靜止還是運動狀態。例如，一列火車不管它是停在路軌上，或以每小時60公里的速度在地面上行駛，還是以每小時60萬公里在空中飛馳，其質量都一樣，永遠不變。
狹義相對論則認為，物體的質量隨運動而變化。同一物體在不同速度下有不同的質量。過去人們未曾發現這個事實，僅是因為人類的感官及當時的儀器不夠精度，無法覺察這種無限小的質量上的變化。例如，速度達到每秒30公里的物體，質量只增加一億分之一。若物體的速度為0.87C(C為光速，每秒30萬公里)時，物體的質量就增加一倍，而當速度達0.994C時，物體的質量就加大十倍。
在狹義相對論建立以前，科學家想像宇宙是一個器皿裝著兩種截然不同的東西，即質和能。前者有惰性，是可捉摸的；後者是活潑的，不可見的。
愛因斯坦在狹義相對論中證明，質與能是同等的東西，質是能的集中。換言之，質就是能，能就是質，它們的區別只在於臨時的狀態。質量和能量又是相互轉化的。因為運動物體的質量隨著運動速度增加，又因為運動即是能量的一種形式，那麼，運動物體質量的增加即由能量的增加得來。
愛因斯坦於同年9月在論文「物體的慣性同它所含的能量有關嗎」中推導出了著名的質能關系式：E=mc2。其中，m是物質的質量，E為它所含有的能量，c是光速。
這個公式只說明質量為m的物質所蘊藏的全部能量是E=mc2，並不等於這些能量都可以釋放出來。按照這個公式，1千克物質所含的能量竟等於燃燒250萬噸優質煤所釋放出的熱能。它說明了放射性物質何以能釋放巨大的能量，說明了太陽及一切恆星何以能發射光與熱達億萬年之久。狹義相對論使質量守恆原理失去了獨立性，它和能量守恆原理融合在一起了。今天，這個質能轉化與守恆原理成了利用原子能的理論基礎。
狹義相對論成功地揭示出時間與空間、物質與運動、能量和質量、動量和能量的統一性，把經典力學和經典電動力學統一起來了，它是人類理性思維的傑作。
剛剛誕生的相對論在當時確是「陽春白雪」，自然也就「和者益寡」了，但畢竟還是陸續遇到了知音人。法國著名物理學家普朗克是相對論的最早庇護人。他在回答奧地利教育部長問話時說：「如果愛因斯坦的理論被證明是正確的——這個我想沒有問題——愛因斯坦將被認為是20世紀的哥白尼。」1905年底在柏林大學的討論會上，普朗克作了評論相對論的演講，給他的助手勞厄以極為深刻的印象，以至於勞厄利用假期到瑞士的伯爾尼專門拜訪愛因斯坦。後來，勞厄在1911年寫了第一部宣傳狹義相對論的著作《相對性原理》，加速了人們對愛因斯坦學說的理解。
第一個意識到愛因斯坦新時空觀的是他在蘇黎士上學時的老師閔可夫斯基。由於這位學生在校時不注重正規課程的學習，而喜歡獨立思考，沒有給老師留下好印象，以至於閔可夫斯基在對相對論表示驚訝之餘，不無感慨地說：「唉，愛因斯坦!這就是那個經常不去聽課的學生，我簡直不相信他呀!」
閔可夫斯基以優美的數學形式，揭示出三維歐幾里得幾何同物理時空連續區之間的形式關系，富有極大的啟發性，對於促進人們充分認識狹義相對論的意義和推動狹義相對論的傳播，起到了應有的作用，它後來還成為通向廣義相對論的一個必不可少的步驟。
可是，當時大多數物理學家都持懷疑態度，洛倫茲雖然對愛因斯坦的工作表示贊賞和尊重，但他自己卻一直堅持以太、絕對時間和絕對空間的概念。邁克爾遜曾對愛因斯坦說，他感到懊喪，想不到自己的工作竟會引出相對論這個「怪物」。在英國，對否定以太存在的這個新理論的抵制，持續了五、六年之久。
在絕大多數物理學家還根本不能接受這個新理論時，愛因斯坦就已積極地把這一理論繼續向前推進。1907年，他就把研究的興趣從狹義相對論轉向它的推廣。這是因為狹義相對論的應用范圍僅局限於勻速直線運動體系，還不能解釋加速運動體系和萬有引力問題。牛頓的萬有引力是建立在絕對時空基礎上的，是一種經典引力理論。要使經典引力理論發展成為一種更廣泛更普遍的新理論，必須把經典引力理論改造成為相對論的引力理論。
愛因斯坦早就想到另一個有趣的問題：如果有人湊巧在一個自由下落的升降機里，那會發生什麼現象呢?1912年，愛因斯坦回到母校蘇黎士工業大學任教後，在他的老同學、該校的數學教授格羅斯曼的協助下，找到了「黎曼幾何」，為廣義相對論的創立提供了強有力的數學工具。
1915年是愛因斯坦富有成果的一年。他先發表了一篇「用廣義相對論解釋水星近日點運動」的論文，不用任何特殊假設就成功地解釋了水星在軌道上的長期旋轉：每一百年大約轉45」。他還糾正了1911年計算光線經過太陽附近彎曲的錯誤數值，新結果比原來的值大一倍。
這年11月，愛因斯坦終於完成了他的廣義相對論的集大成論文——「廣義相對論的基礎」。11月28日，他在寫給索末菲的信中敘述道：「上個月是我一生中最激動、最緊張的時期之一，當然也是收獲最大的時期之一。」「在對以前的理論結果和方法失掉一切信心之後，我清楚地看到，只有同一般的協變原理，即黎曼協變理論聯系起來，才能得到令人滿意的解決。」「我感到高興的是，不僅牛頓的理論作為第一近似值得出了，而且水星近日點運動作為第二近似值也得出了。關於太陽附近光的偏折，得到的總量是以前的兩倍。」