怎么理解物理上的四维世界?我们活在三维(长度,数量,温度)世界,那如果有四维生物会是怎样的啊,太抽象了.

Question

怎么理解物理上的四维世界?
我们活在三维(长度,数量,温度)世界,那如果有四维生物会是怎样的啊,太抽象了.

Answer 1

物理世界的四维空间　在数学上有各种多维空间,但目前为止,我们认识的物理世界只是四维,即三维空间加一维时间.现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思,只有数学意义.四维时空是构成真实世界的最低维度,我们的世界恰好是四维,至于高维真实空间,至少现在我们还无法感知.我在一个帖子上说过一个例子,一把尺子在三维空间里（不含时间）转动,其长度不变,但旋转它时,它的各坐标值均发生了变化,且坐标之间是有联系的.四维时空的意义就是时间是第四维坐标,它与空间坐标是有联系的,也就是说时空是统一的,不可分割的整体,它们是一种“此消彼长”的关系.四维时空不仅限于此,由质能关系知,质量和能量实际是一回事,质量（或能量）并不是独立的,而是与运动状态相关的,比如速度越大,质量越大.在四维时空里,质量（或能量）实际是四维动量的第四维分量,动量是描述物质运动的量,因此质量与运动状态有关就是理所当然的了.在四维时空里,动量和能量实现了统一,称为能量动量四矢.另外在四维时空里还定义了四维速度,四维加速度,四维力,电磁场方程组的四维形式等.值得一提的是,电磁场方程组的四维形式更加完美,完全统一了电和磁,电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述.四维时空的物理定律比三维定律要完美的多,这说明我们的世界的确是四维的.可以说至少它比牛顿力学要完美的多.至少由它的完美性,我们不能对它妄加怀疑.在狭义相对论中,时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空,能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量.这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系.在今后论及广义相对论时我们还会看到,时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系.-------------------------------------------------------------------------------科学家的解释科学家认为：地球和某种神秘世界之间,存在着一种不可捉摸的通道.通道的两边是两个不同层次的世界.研究这种现象的人,把藏在通道另一侧的神秘世界,称作“四度空间”（四维空间）.宇宙是无穷无尽的,在浩瀚无涯的宇宙中,还蕴藏着无数的秘密.科学家们对“四度空间”深入探索将会揭开这“神秘世界”之谜.所谓“四度空间”的奥秘,必定在不久的将来被人类所认识.