假设蚂蚁就是二维生物，那么我们只需要在二维空间里画一个圆圈，蚂蚁就逃脱不了，因为对于蚂蚁来讲只有两个维度，它只能前后左右爬行，不能往上爬行。 量子力学描述了这样一个事实，也就是系统的空间位置与动量无法同时精确测量，同样的，时间与能量之间也是如此。 他们满足不确定性原理；经典轨道在此刻也不再有精确的意义，如何理解量子力学以及有关测量的实质，一直处于争论中。 但在20世纪末，有关量子的几个重要发现更是引发新的疑虑，这就是量子纠缠、量子隐形传态、量子信息等，在对其研究表明了时空亦有因果性和定域性。 据此，时间间隔（钟的走动）和空间长度（尺子的长）都成变化的，而且相对于“静止的”而言，越是高速运动，时钟就越是变慢，尺子就越是变短。
给定几何图形X和向量集合S，如果从几何图形X内的一个点出发，沿着向量集合S的线性组合中的向量运动，能够到达X内所有其它的点，那么我们就说这个向量集合S可以张出几何图形X。 一些现行的命名有安娜/卡塔，斯皮希图/斯帕提图，维因/维奥，和宇普西龙/德尔塔。 这些额外的方向处于（实际上是垂直于）我们所能观察到的三维世界中的方向之外。 宇宙从同一点出发，经过了100多亿年的漫长岁月，进化出一个复杂多变的世界，但不管这个世界是如何千变万化，在所有现象的背后，都有一个最根本的规律在运行，这就是宇宙起点时的源头规律。 这个规律就是一个包罗万象的规律——所谓“万物至理”即是如此。
四维时空: 四维动量
事实上，一些科学家推测四维空间可能就是我们所说的平行宇宙！ 进入其中的人类可以在不同的平行宇宙间跳跃，就像三维空间中的空间位置转移一样。 我们通常认为时空是一个由三个空间维度和一个时间维度组成的四维流形，这样可以解释相对论中的一些现象，比如不同的观察者为什么会对事件发生的地点和时间有不同的感知。 便是闵可夫斯基空间中的“模长”——这是完全自洽的，因为“模长”当然不会因为视角的旋转而改变！ 四维时空 由此，我们自然能想到在这个四维的闵可夫斯基空间里定义四维的标量、矢量与张量，它们的坐标变换服从和三维空间里的旋转变换完全一样的规律。 这些四维的量被称作四维协变量，它是三维空间里标量、矢量与张量的自然推广。
电磁场遍布空间，并且我们对其扰动，就像是在水面上投掷小石头那样，激发起片片涟漪，一直荡漾到无穷远出。 从这个理念出发，电磁理论取得了它最为经典的成就：它成功预言了电磁波的存在，并且计算出电磁波的传播速度，进而断定光就是一种电磁波。 所以当爱因斯坦广义相对论说“四维时空”是弯曲的，千万别把它理解成“四维空间”是弯曲的，甚至有的朋友会直接理解成我们生活的“三维空间”是弯曲的，这样的理解都是错误的。
四维时空: 宇宙的膨胀速度突破光速，宇宙的2种结局，最后会是哪一种？
例如，如果一个集合中有两个平行的向量，那么它们中的一个可以被移除而 X 中的所有点仍然可以达到，因为能通过那个被移除的向量达到的点一定可以通过那个与它平行的向量达到。 或者，如果一个向量是其他两个的和，那么它也完全可以被移除。 零向量总是赘余的，因为它并不能让一个人达到任意一个除他已经能够达到的点之外的点。 如果沿着两个首尾相接的向量运动，那么描述这种运动的直接结果的向量就叫做这两个向量的向量和。
在五维空间中，你可以看到成为经理的你，也可以看到成为厨师的你。 总结的说，五维空间，你可以看到你未来的不同分支。 虽然当时科学家已经知道了粒子能量的不连续性，但他们却不知道为何有这种不连续性，只是被迫接受而已。 但我们都知道了，这与空间的不连续性密切相关。 正是由于空间有最小的、不可分割的单位，才会影响到基本粒子的能量发射方式。 宇宙的温度降至3000K，氢原子可以形成，其不至于由碰撞而破裂。
四维时空: 四维空间究竟是什么样子的？(精选2条)
但是跑道依然还在，他不会因为我们经过了就会减少了。 假设我们选出这条线上的某一个点作为实验对象。 那么想要确定这个点的坐标，就需要给出一个数字，来确定这个点的具体位置。 2、科学家已经证明，我们宇宙的空间结构的确有延伸的维，也有卷缩的维。 就是说，我们的宇宙有像水管在水平方向延伸的、大的、容易看到的维，也有像水管在横向上的圆圈那样卷缩的维。 雷军也说过：我在刚接触《三体》时，立刻就被书中紧凑的剧情和作者超乎常人的想象力所吸引，书中所出现的“黑暗森林法则”、“降维打击”等内容，彻底颠覆了我对宇宙和这个世界的认知。
我们的结论是：只要物理规律的方程能够写成由四维协变量构成的形式，那么它就一定能在洛伦兹变换下保持形式不变，这样就自然满足了相对性原理。 四维时空是构成真实世界的最低维度，我们的现实世界恰好是四维，至于高维真实空间，至少我们还无法感知,就如人将蚂蚁面前的一块食物拿起来，蚂蚁只当它凭空消失。 而我们理解四维也就像蚂蚁去理解这个食物为什么会消失，也就是去理解三维世界一样。 现在，时间和空间纠缠在一起，成为一个整体的时空面包，这个面包整体的“形状”是确定的。
四维时空: ◆ 四维坐标
例如在太阳系中，太阳作为这个引力场的源头，它的质量使得整个太阳系的时空发生弯曲。 而其他恒星所发出的光线在经过太阳边缘时也发生了偏转等。 可想而知，由一种非物质组成的生物，他们的性质已经超出了我们现在已知的任何一种物理规律。 所以也就不会反射自然界的光线，我们看不到他们感知不到他们也是理所当然的。 很明显这个公园的具体位置就是三维空间上的经度，纬度以及海拔高度。
有一个势场，物质的能量会随着速度的变化而变化。 所以时间的变化和对比是以物质的速度为基础的。 由于我们在地球上所感觉到的时间运行很慢，所以不会明显的感觉到四维空间的存在，但一旦登上宇宙飞船或到达宇宙之中，使本身所在参照系的速度开始变快或开始接近光速时，我们能对比的找到时间的变化。 并且，钟在飞行的火箭中变慢也用事实证实了这一点。
四维时空: 相对论
找到正确表象不仅对于带电荷而且对于旋转黑洞的波函数至关重要。 有一种神奇的瓶子，容量无限大，大到整个太平洋的海水装进去也装不满它！ 甚至有科学家说，别说太平洋，就算全世界的水也无法装满它。 关注魔力科学小实验（kexuebb），每天给娃科学启蒙。 传播，所以我们曾经在经典力学里学到的多普勒效应频率公式对于光来说是不适用的，讨论光的多普勒效应必须要考虑到狭义相对论。
毕竟我们从未见过，也无法摸透，更没有证据，因此我们还要保持批判的眼光去看，这些仅仅是科学猜想。 四维时空 不少小伙伴们看过刘慈欣的《三体》吧，《三体》中的多维空间想必会引起许多小伙伴们的兴趣，接下来就让我们了解一下其中的四维空间吧。 今天给大家说一下四维空间吧，查阅很多文献及观看视频讲解，不少关于四维空间的讲解都是有错误的。 在三维空間，我們可以把圓形向第三维度拉伸形成圓柱體。 而在四维空間，我們可以向第四维度拉伸球體形成球柱體（球體為“蓋”的柱體），或拉伸圓柱體形成圓柱棱體。 我們還可以取兩個球體的笛卡爾積得到一個圓柱體柱。
四维时空: 四维空间说概念
这应该好理解，因为没有时间，空间本身的存在就没有任何意义，因为时空本身就是不能分割的整体。 那么，为什么一种时间可以形成不同的维度空间？ 这里，我们可以把时间看成是一种可以分解的常量。
- 這樣的術語源自於相對論中對於閔可夫斯基時空的使用。
- 很明显，从这么一个简短的例子我们就可以看出。
- 毕特耳夫妇赶快打电话给阿根廷驻墨西哥的领事馆，要求帮忙，这时，他们两人的表针都停在12点10分，而实际上，这天已是6月3日了。
- 吉米母子俩为什么会去向不明，一直无人知晓。
- 即使巨大的成功也无法掩盖其中所隐含的原则问题。
- 四维时空是构成真实世界的最低维度，我们的现实世界恰好是四维，至于高维真实空间，至少我们还无法感知,就如人将蚂蚁面前的一块食物拿起来，蚂蚁只当它凭空消失。
- 最后，他们找到了摧毁四维空间的方法，成功地回到了自己的三维世界。
- 传统上，在爱因斯坦提出相对论的初期，人们以所讨论的问题是否涉及非惯性参考系来作为狭义与广义相对论分类的标志。
因为光速相同，它们距离两个接收器的距离也相同。 四维时空 根据伽利略相对性原理，这个事件在任何人看来都是如此，不论是我们相对于地面静止，还是乘坐高速火车，甚至高速飞船，都不会有任何不同。 也就是说，“同时收到信息”这个事实是在任何人看来都如此的。 1905年，名不见经传的爱因斯坦发表了一篇论文，在论文里他简单粗暴地把光速不变当做一个基本前提提出来：没错，光本身就是这么奇怪。 它的传播速度在所有的观察者看来都是一样的。 如果光速是C，那么它就是绝对的C，与任何参考系无关。
四维时空: 四维形式的电磁理论（Ⅰ）
用时间去解释任何一个维度空间，我们也可以认为，低维之所以比高维低级，是因为它们存在时间上的缺陷，它们无法在时间范畴内感受高维的存在。 然而说起来很容易，做起来却很复杂，我们对时间的概念都是如此模糊，要想在空间范围内实现时间的转化就更困难。 四维时空，是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。 我们的宇宙是由时间和空间构成，这一点是由闵可夫斯基提出，爱因斯坦又加以论证。 在物理学角度上来看，维度指的是独立的时空坐标数目，因此四维空间在物理学上又称之为闵可夫斯基时空。
我们看到的时间结合体，可以是由物体运动的时间，历史时间（即经历时间）和其他的一些时间构成。 而运动时间，我们又可以看成由上下运动的时间，左右运动的时间和前后运动的时间。 当然，划分方法是多样的，这就构成了时间的多样性，至于如何去划分，这就要由不同的情况而定。 四维时空 在这个不完整的空间里，时间起到了决定性的作用。
四维时空: 人类能进入四维空间吗？德国科学家：可以，但不再是人！
由此人们自然而然地想到，这种无处不在的以太，就是绝对空间。 那么人们可以通过电磁实验来验证绝对空间的存在。 然后我们用麦克斯韦方程计算出光速，实测光速与计算光速相一致的时候，说明我们的实验时的速度与以太相对静止。 也就是说无数个点构成一条直线，无数条直线构成一个面，无数个面构成一个立方体。 即无数个零维可以构成一个一维，无数个一维可以构成一个二维，无数个二维可以构成一个三维。 如果这么推理下去，也就是说无数个三维可以构成四维？
四维时空: 宇宙大爆炸之前什么样？科学家的解释和神学家惊人相似
場方程的解是度量張量，它定義了時空的拓撲學結構以及對像如何慣性運動。 问题还有很多，就纯粹的数学上说，5维是基于谁说的，7维是基于谁说的，13维是基于谁说的，更高的维度我就更不敢问了。 好，理解完零维我们继续一维空间，已经有一个点，好，那我们再来画一个点，OK，把这两个点连接起来，于是，一维空间就诞生了，也就从这个时候开始，我们创造了空间。 1909年，《科学美国人》举办的一场名为“给四维做出正确且通俗的解释”大赛，让辛顿声名大噪！ 成为了世界公认的让四维物体可视化的第一人。
四维时空: 多维空间具体维数
其一，以牛顿和麦克斯韦的重要理论——经典力学和经典电磁学为代表的时间-空间概念，经历爱因斯坦的狭义、广义相对论，再到现代宇宙论。 其二，从牛顿力学经过量子理论、量子力学以及量子场理论，再到量子引力、超弦或M理论。 但物理学对于时空的认识还存在不少基本问题尚待解决，还需要进一步完善和发展。 简单来说，任何四维空间都可以称为“四维空间”。 但日常生活中提到的“四维空间”大多是指爱因斯坦在他的广义相对论和狭义相对论中提到的“四维时空”概念。 根据爱因斯坦的概念，我们的宇宙是由时间和空间组成的。
也就是说，这个实验无法检测到任何以太存在的证据！ 要么，以太总是在跟随者我们一起运动（这如何可能？！），要么，没有以太，而光本身就是这么奇怪。 但是电磁波是电磁场的波动，而不需要什么介质！ 电磁场本身难以成为一个参考系，因为它没有一个确定的空间分布特征作为位置的定位基准：不同的速度看起来，电磁场是在变化的。 8、如果这个蚂蚁不仅仅带电荷，而且还自旋。 那么就必须再引入一个维度，自旋维度S；这时描述蚂蚁就必须用7维空间再加1维时间。
四维时空: 四维形式电动力学和经典场论
我们很容易想到：我们宏观的空间结构是由一份份最小的空间包组合起来，在这一份份的空间包中间，极有可能存在着我们无法探测的空间裂缝！ 所谓“虫洞理论”中在空间中凿开一个洞口的设想，从理论上来说真的是可行的，这就是寻找相邻空间包之间的裂缝，然后用难以想象的高能量轰开这个裂缝，一个虫洞就出现了！ 四维时空 可以说，小小的十维空间包以及它们之间的裂缝存在于我们空间的每一个角落，只要我们有足够的能量，我们可以在任何地方凿开一个虫洞。
正如一个智力正常，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。 检验某个物理规律是否有协变性，就看它能否写成协变量的形式。 在下一篇里，我们就要对我们目前已知的两类物理规律——经典力学规律（以牛顿定律为代表）和经典电动力学规律（以麦克斯韦方程组为代表）进行这样的检验。
通过上图中的四维坐标 ，已经可以清晰的看出一个独立于三维的新坐标。 如果再深层思考便会发现上其实是纸面上的四维坐标 ，那么在空间加一维不就是五维空间了吗(这不在本文讲述重点，只做思考)最后，要提醒的是四维坐标中的桌面要理解为体，以下称为“体面”。 三维直角坐标，这本是平面世界中难以想象的事(不要太轻视这点)，但好在我们生活在三维世界中。 就如二维的直角坐标，在空间中我们可以用三条相互垂直的交线构建空间坐标体系。 并通过想象将其绘于二维的纸面上(这点很重要)，如上图所示。 爱因斯坦把时间作为第4维，可看成一个特例。