数学
时间和空间的关系?用好理解的话概括相对论和量子力学?

2019-05-28

时间和空间的关系?用好理解的话概括相对论和量子力学?
优质解答
时间是一个座标轴的名称.
我们的空间在数学上可以由四个维度来进行表达.这种四维表达叫做笛卡尔座标系.
除了笛卡尔坐标,数学中还有其他形式坐标表达,只是笛卡尔坐标最常用.
维度:指可以表达长度的一个数值.
比如:
零维空间,就是0个长度值.那只能是一个点,长宽高时都是0.
一维空间,显然只有一个长度数值,这个长度上的每一个点的值表示该点与0(原点)的距离.而1维空间中的每一个数值就代表一个0维空间.可见一维空间是由无数个0维空间构成.
二维空间:有两个表示长度的数值,比如长和宽,这两个数值在几何上可以是垂直的或不垂直,但绝对不能平行.因此由这两个长度就能表达一个面分布状态的空间,二维空间上任何一个方向上都可以存在一个一维空间,因此二维空间可以看作无数个一维空间组成.
三维空间:有三个长度值,比如长宽高,这三个维度中任意两个维度不平行.允许不垂直(虽然我们习惯上用三个互相垂直的数轴来表达.)三维空间可以看作由无数个二维空间组成的空间.
四维空间:显然是由4个长度值表达的空间,比如长、宽、高、时.由上面各维数空间的关系可以知道,四维空间可以看作是由无数个三维空间组成.
我们平时说的时空就是四维空间的名称.一维空间叫点,二维空间叫面、三维空间思体,四维空间叫时空.
任何实体物质,比如一个房子,必须在四维空间中存在,缺一维不可.
想一下就知道:长、宽、高、时间,任何一个值为0时,实体物质就不可能存在.一个物体再薄,也必须有长宽高的尺寸,也必须有存在的时间长度,如果时间长度是0表示物质不曾出现过,那必然不是真实存在的实体物质.
前面各维数的空间中都说过,个维的长度不一定垂直,但绝对不能平行.因为平行的维度就相当于同一个维度.当某些维度的数值间隔发生收缩或彭胀时,空间就会发生弯曲.
此外,任何一个维度的空间,只能在高维空间中表达,比如0维空间可以在一、二、三、四维空间中表达出来,但不能在0维空间中表达.除零维空间外,其他的低维空间可以在高维空间中弯曲.
一维空间也一样,只能在二、三、四维空间中表达,无法在0维空间中表达.
因此我们可以预见到,我们所在的四维空间中无法表达(画出)四维空间.四维空间的弯曲只能在五维以上的空间中表达出来.而我们在四维空间中,只能依靠想象力来构建数学模型.
时间是一个座标轴的名称.
我们的空间在数学上可以由四个维度来进行表达.这种四维表达叫做笛卡尔座标系.
除了笛卡尔坐标,数学中还有其他形式坐标表达,只是笛卡尔坐标最常用.
维度:指可以表达长度的一个数值.
比如:
零维空间,就是0个长度值.那只能是一个点,长宽高时都是0.
一维空间,显然只有一个长度数值,这个长度上的每一个点的值表示该点与0(原点)的距离.而1维空间中的每一个数值就代表一个0维空间.可见一维空间是由无数个0维空间构成.
二维空间:有两个表示长度的数值,比如长和宽,这两个数值在几何上可以是垂直的或不垂直,但绝对不能平行.因此由这两个长度就能表达一个面分布状态的空间,二维空间上任何一个方向上都可以存在一个一维空间,因此二维空间可以看作无数个一维空间组成.
三维空间:有三个长度值,比如长宽高,这三个维度中任意两个维度不平行.允许不垂直(虽然我们习惯上用三个互相垂直的数轴来表达.)三维空间可以看作由无数个二维空间组成的空间.
四维空间:显然是由4个长度值表达的空间,比如长、宽、高、时.由上面各维数空间的关系可以知道,四维空间可以看作是由无数个三维空间组成.
我们平时说的时空就是四维空间的名称.一维空间叫点,二维空间叫面、三维空间思体,四维空间叫时空.
任何实体物质,比如一个房子,必须在四维空间中存在,缺一维不可.
想一下就知道:长、宽、高、时间,任何一个值为0时,实体物质就不可能存在.一个物体再薄,也必须有长宽高的尺寸,也必须有存在的时间长度,如果时间长度是0表示物质不曾出现过,那必然不是真实存在的实体物质.
前面各维数的空间中都说过,个维的长度不一定垂直,但绝对不能平行.因为平行的维度就相当于同一个维度.当某些维度的数值间隔发生收缩或彭胀时,空间就会发生弯曲.
此外,任何一个维度的空间,只能在高维空间中表达,比如0维空间可以在一、二、三、四维空间中表达出来,但不能在0维空间中表达.除零维空间外,其他的低维空间可以在高维空间中弯曲.
一维空间也一样,只能在二、三、四维空间中表达,无法在0维空间中表达.
因此我们可以预见到,我们所在的四维空间中无法表达(画出)四维空间.四维空间的弯曲只能在五维以上的空间中表达出来.而我们在四维空间中,只能依靠想象力来构建数学模型.
相关标签: 空间 关系 理解 概括 相对论
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