Question

四维空间是怎样的

Answer 1

四维空间介绍如下：

四维空间，也叫做“欧几里得四维空间”，是标准欧几里德空间。它是一个数学概念，可以拓展到n维；四维空间的第四维指与x，y，z同一性质的空间维度。

在物理学和数学中，可将n个数的序列理解为一个n 维空间中的位置。当n=4时，所有这样的位置的集合就叫做四维空间。四维空间和人居住的三维空间不同，因为多了一个维度。

通过一维、二维、三维空间的演变，人们提出了关于四维空间的一些猜想。尽管这些猜想现在并不能证明是正确的，但科学理论有很多是由猜想开始的。

现今科学理论一般是基于现象总结规律，而关于四维空间的现象没有足够准确清晰的认识，或者看到了这种现象却并没有想到是四维空间引起的。

当然也可以定义点线面的拓扑空间为第四维、第五维、第六维以至第N维。这在数学公式推理推导中很容易实现，但现实很难对应和想象。

但一般人提到“四维空间”时，却经常会将其与爱因斯坦在相对论中提及的“四维时空”（叫做“闵可夫斯基空间”）相混淆。

四维时空和思维空间介绍：

“四维时空”（叫做“闵可夫斯基空间”），爱因斯坦在他的广义相对论和狭义相对论中提及，主要表述为“宇宙是由三维空间和一维时间组成的‘四维时空’”，所指的“第四维”与其它三维性质有很大差异。

而“四维空间”概念中所说的“第四维”是指和其它三维性质一样的空间维度。

两个概念完全不同，但长期的误用使得大众经常混淆这两个概念。一般人说到“四维空间”时，经常是误指四维时空概念，以至于有“四维空间的第四维是时间”这样的混乱说法出现。

这种普遍性的误用，是由于相对论的相关科普和文艺作品的流行。而对于不了解相对论的人而言，这极容易造成对于相对论的错误理解。