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物理上的四維是什麼

發布時間:2023-06-19 13:12:33

『壹』 物理四維指的是

物理四維指的是長度、溫度、數量 時間 PS:長度包括長寬高容積等 數量包括質數、個數、次數等 溫度包括熱度、電能、電阻率等 物理四維指的是時間,包括比熱容、速度、功率

『貳』 名詞解釋四維

四維,是一個物理學概念,用於對運動物體的描述。

『叄』 物理學中如何定義四維空間

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。

『肆』 舉個例子,什麼是四維

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物理學中四維,第四維,四維空間,即「四維空間」的時間理念;中國古代文學中管仲「四維」說,對後世影響深遠;同時在中國古代風水學中,八卦中分四維四隅;八十後作家郭敬明的筆名「四維」。

基本概況
在物理學和數學中,一個n(n可以為非整數)個數的序列可以被理解 四維
為一個n維空間中的位置。當n=4時,所有這樣的位置的集合就叫做四維空間。這種空間與我們熟悉並在其中居住的三維空間不同,因為它多一個維數。這個額外的維數既可以理解成時間,也可以直接理解為空間的第四維,即第四空間維數。 有人認為時間也是一種空間,在某種條件或情況下可以被逆轉,可以被穿越。 物理中的四維是指長度、數量、溫度、時間,由牛頓總結。長度包括:長、寬、高、容積等;數量包括:質量、個數、次數、等等;溫度包括:熱量、電能、電阻率等。時間是由愛因斯坦在牛頓的基礎上補充的,包括:比熱容、速度、功率等。
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、高三條軸外又加了一條時間軸,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。 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。
編輯本段維數概念
通過把任意一個可以張出幾何圖形 X 的向量集合中的所有贅余向量移除,我們可以過的一組 X 的基底。選定的初始向量集合不同,獲得的能張出 X 的基底也可能不同;但是,可以證明所有這些基底中都含有相同數量的向量。這個數量就叫做 X 的維數。換句話說,如果 X 最少需要 n 個向量來張出它,那麼 X 就是 n 維的。 直觀地,一個圖形的維數可以認為是一個人要想達到這個圖形中所有的點,需要運動的所有不同方向的數目。 例如,一個點是一個零維圖形。我們不需要任何向量來張出它,因為如果我們從這個點出發,我們已經到達了它所有的位置。 一條直線是一個一維圖形。從直線的某一個點上出發,我們需要一個指向這個直線的方向的向量來到達到直線上的其他點。只要一個向量就足夠了,因為通過不同程度的伸縮它我們可以到達直線上的任意其他點。 一個平面是一個二維圖形。給定平面上的一個起始點,我們至少需要兩個互不平行的向量來張出這個平面。如果只有一個向量,我們只能到達某一條直線上的所有點;所以我們需要有另一個與它不平行的向量來往這條直線的「兩邊」走,從而到達平面上的其他點。只要兩個方向就足夠了,因為我們可以順著(或逆著)前一個向量走不同的距離,再往兩邊走不同的距離來到達平面上的任意點。也可以把平面理解成許多平行線的「堆積」;要想在二維平面上從一點運動到另一點,我們需要首先沿著線平行線運動,再穿過這些平行線向另一個方向運動。 在我們的眼中,空間是三維的。要達到空間中的某一點,我們不僅要向前向後、向兩邊走,還需要上下移動。換句話說,需要第三個向量才能到達空間中的所有點。同樣,也可以把空間理解成許多平行平面的堆積:要想在空間中從一點運動到另一點,我們可以先沿著一個方向前後走,再向兩邊走,最後上下走。 四維空間則是一個需要四個不同方向才能到達其中所有點的空間。這種空間可以認為是許多平行的三維空間的堆積。要理解這個概念,想像一下把一張張紙並列疊起來的過程。如果人不把它們一個個堆疊起來,這些紙張不會延伸進三維空間。以同樣的方式,要想進入四維空間,就必須向一個新的方向運動,這個方向必須是在三維空間以外的。要達到四維空間中的每一個點,一個人不僅需要向前後、左右、上下移動,還要沿著一對新的方向運動,即上文提到的安娜/卡塔,或者叫維因/維奧等等。
編輯本段維數類比
一個超正方體的展開圖。 要理解四維空間的本性,我們可以利用一種稱為「維數類比」(dimensional analogy) 的方法。維數類比是指通過研究 n - 1 維與 n 維之間的關系,來推斷 n 維與 n + 1 維之間會有什麼樣的關系。 埃德溫·阿伯特·阿伯特在他的書扁平的世界 (Flatland)中運用維數類比,講述了在一個扁平得就像一張紙的二維世界中生活的一個正方形的故事。在這個正方形的眼中,生活在三維世界中的人們擁有近乎神的力量,因為他們能在不打破(二維的)保險箱的情況下從其中把東西(通過移入移出三維空間的方法)取出,能看到所有在二維世界看來是被擋在牆後面的東西,甚至能站在離二維世界幾英寸的地方來保持「隱形」。 通過應用維數類比,人們可以推斷,四維空間中的人在我們三維的視角看來應該有類似的神奇能力。魯迪·拉克在他的小說空間世界 (Spaceland)中展示了這一點。小說的主人公就遇到了具有神奇能力的四維人。
編輯本段相關理解
四維空間的長、寬、高、時間四條軸 可以去這么理解,首先,一維,就是一條線。時間也可以看做時間線。你把一個長寬高的3維坐標世界無限縮小到一個點,然後讓他(這個點,既三維世界)沿著時間軸方向運動(既時間流逝),這個就稱為4維。 當然,如果時間是有枝節的,就想科幻里說的的有N種過去,或者N種未來的,也就是我們3維這個點在平面或者更高的級別運動。那麼有可能我們的世界的空間是4維度及以上。。未加證明。 同樣有一種說法,將四維空間理解為可扭曲的三維空間。將一張紙比喻為二維,它的無限疊加則為三維,那麼將這張紙進行彎曲,同樣可以出現三維效果。以此推斷,三維空間的扭曲是否就是四維?當然,它的扭曲方向不能限於其本身的長、寬、高。按照一般的理解,時間是普遍所認知的第四維元素,如果四維空間中時間可發生扭曲,無數小說和電影中所描述的穿越時空極可能會成為現實。 但是也有少數人有所質疑,如果二維空間也有生物存在,那麼它們的生命發展過程也應有時間的存在,按照時間為第四維的說法推斷,二維生物有可能會認為三維空間是由長、寬、時間組成,但事實上並非如此。

『伍』 物理四維是哪四維

一般理解為,空間的三維:長寬高,或者x,y,z,時間t一維,加起來就是物理學的四維。
對於這個四維空間,有效的數學工具是明可夫斯基的理論,四維贗空間幾何。

『陸』 四維指的是什麼

四維在物理學中是形客時空坐標的的數目,它是由無數個三維組成的,而三維是由無數個二維組成的。

『柒』 四維是指哪些是否有存在與四維空間的生物如果真有四維,五維的定義又是什麼

還是我來告訴你吧!
數學上的維度概念與物理的維度概念是有些不一樣的。
數學上的維度用來描述時空坐標,維度越多,自由度越多。點基於點是0維、點基於直線是1維、點基於平面是2維、點基於體是3維,直線基於平面是4維。

物理維度的四維指的是:長度:包括長度和體積等
數量:包括質量,次數,個數等
溫度:包括熱量,電能,電阻率等
時間:包括比熱容,速度,功率等
前三個維度概念是牛頓提出的,第四維則是愛因斯坦補充的。物理維度和數學維度看似不同,但還是有共通性。我們通常講的維度是數學維度(包括天體物理上講的維度其實也是數學維度),通俗的維度概念(長,寬,高,時間)也可以說對,但不科學。

具體來說,絕對四維生物應該是不存在的,向我們這些生物都只能跟著時間的初到末,不能倒退,而絕對四維生物是指那些不受時間約束的生物吧。

『捌』 物理上的四維都有什麼

就是四維時空吧,三維空間一維時間,長度,寬度和高度,還有時間,用數學表示就是x,y,z,t,四個變數。

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