四維時(shí)空是構(gòu)成真實(shí)世界的最低維度，我們的世界恰好是四維，至于高維真實(shí)空間，至少我們還無法感知,就如人將螞蟻面前的一塊食物拿起來，螞蟻只當(dāng)它憑空消失。今天學(xué)習(xí)啦小編要與大家分享的是：物理意義上的四維時(shí)空，具體內(nèi)容如下，歡迎參考閱讀!

　　在數(shù)學(xué)上有各種多維空間，但目前為止，我們認(rèn)識(shí)的物理世界只是四維，即三維空間加一維時(shí)間。現(xiàn)代微觀物理學(xué)提到的高維空間是另一層意思，只有數(shù)學(xué)意義。

　　四維時(shí)空是構(gòu)成真實(shí)世界的最低維度，我們的世界恰好是四維，至于高維真實(shí)空間，至少現(xiàn)在我們還無法感知。我在一個(gè)帖子上說過一個(gè)例子，一把尺子在三維空間里(不含時(shí)間)轉(zhuǎn)動(dòng)，其長度不變，但旋轉(zhuǎn)它時(shí)，它的各坐標(biāo)值均發(fā)生了變化，且坐標(biāo)之間是有聯(lián)系的。四維時(shí)空的意義就是時(shí)間是第四維坐標(biāo)，它與空間坐標(biāo)是有聯(lián)系的，也就是說時(shí)空是統(tǒng)一的，不可分割的整體，它們是一種”此消彼長”的關(guān)系。

　　四維時(shí)空不僅限于此，由質(zhì)能關(guān)系知，質(zhì)量和能量實(shí)際是一回事，質(zhì)量(或能量)并不是獨(dú)立的，而是與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的，比如速度越大，質(zhì)量越大。在四維時(shí)空里，質(zhì)量(或能量)實(shí)際是四維動(dòng)量的第四維分量，動(dòng)量是描述物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的量，因此質(zhì)量與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)就是理所當(dāng)然的了。在四維時(shí)空里，動(dòng)量和能量實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一，稱為能量動(dòng)量四矢。另外在四維時(shí)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(tǒng)一了電和磁，電場和磁場用一個(gè)統(tǒng)一的電磁場張量來描述。四維時(shí)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?？梢哉f至少它比牛頓力學(xué)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(shí)間與空間構(gòu)成了一個(gè)不可分割的整體——四維時(shí)空，能量與動(dòng)量也構(gòu)成了一個(gè)不可分割的整體——四維動(dòng)量。這說明自然界一些看似毫不相干的量之間可能存在深刻的聯(lián)系。在今后論及廣義相對論時(shí)我們還會(huì)看到，時(shí)空與能量動(dòng)量四矢之間也存在著深刻的聯(lián)系。

　　四維時(shí)空表示運(yùn)動(dòng)物體存在的物理空間，更詳盡的表述如下，其對應(yīng)相空間達(dá)到十八維：

　　前三維是位置，存在于空間中;

　　第四維是速率，存在于時(shí)間中;

　　第五六維是速率指向，存在于(速度)時(shí)間方向中;

　　第七八維是狀態(tài)指向，存在于自身形狀對應(yīng)的空間方向中;

　　第九維是狀態(tài)轉(zhuǎn)角，存在于自身形狀對應(yīng)的滾動(dòng)中;

　　第十維是自旋速率，存在于滾動(dòng)時(shí)間中;

　　第十一二維是自旋赤道軸指向，存在于滾動(dòng)(速度)時(shí)間方向中;

　　第十三維是自旋赤道軸指向漂移速率，存在于滾動(dòng)變化(加速率)時(shí)間方向中;

　　第十四五維是自旋赤道軸指向漂移速度赤道平面映射方向，存在于滾動(dòng)變化(加速度)時(shí)間方向中;

　　第十六維是加速率(或受力強(qiáng)度)，

　　第十七八維是加速度(或受力)方向，

　　參考資料：《現(xiàn)代物理學(xué)》

　　對聯(lián)的四維

　　2009年6月上半月的《民間對聯(lián)故事》載文談對聯(lián)的四維空間。說：

　　對聯(lián)為什么要提出幾何學(xué)的“四維空間”，因?yàn)槿魏挝镔|(zhì)都同時(shí)存在于空間和時(shí)間中。這對于“相對論”有著重要的廣泛傳播作用，也是確定任何事物的四個(gè)坐標(biāo)。直線、平面、長寬高是普通空間三維坐標(biāo)，再加上時(shí)間這一坐標(biāo)，便構(gòu)成整體。對聯(lián)的四維空間這四個(gè)坐標(biāo)，它象征著物體、物態(tài)、物藝、物史。如：

　　墻上蘆葦，頭重腳輕根底淺; 山間竹筍，嘴尖皮厚腹中空。

　　蒼蠅也許分香臭， 老鼠何曾論富貧。