四维空间指的是一个有四个空间维度的空间,比三维多了时间。
时间维度和空间维度是相对独立的。人类作为三维物体可以认识四维时空(三个空间维度[长宽高]+一个时间维度)但无法认识四维空间,因为人类无法认识第四个空间维度。通常所说时间是第四维即四维时空下的时间维度。四维空间的第四维指与x,y,z同一性质的空间维度。
根据爱因斯坦的相对论,我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓的四维空间。由于我们在地球上所感觉到的时间很慢,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,我们就能通过对比,发现时间的变化。比如你在时速接近光速的飞船里航行,你的生命会比在地球上的人要长很多。这里有一种势场所在,物质的能量会随着速度的改变而改变,变化而变化。所以相对来说时间的变化及对比是以物质的速度为参照系的。这就是时间为什么是四维空间的要素之一。
不过,日常生活所提及的“四维空间”,大多数都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。根据爱因斯坦的概念,我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系,是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又多了一条时间轴,而这条时间的轴是一条虚数值的轴。 简单地说:零维是点,没有长、宽、高。一维是由无数的点组成的一条线,只有长度,没有宽、高。二维是由无数的线组成的面,有长、宽没有高。三维是由无数的面组成的体,有长宽高。维可以理解成方向,四维又多了时间。
量子力学中,四维就是三维加一维。三维并不是长宽高,而是长度、温度、数量。长度包括:长,宽,高,容积等等。数量包括:质量,个数,次数等等。温度包括:热量,电能,电阻率等。四维加一个时间
三维空间随时间的变化
什么是四维空间?
以时间为第四维尺度