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标 题四维空间的第四维是时间吗?
发信站YAM.com (Wed Oct 30 17:41:16 2002)
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一般我们所谓的「时空」是指时间和空间所组成
的一种物理描述,里面包含时间t和空间xyz四个
物理量,也就是说他含有四个维度。以这四个物
理量来描述质点时,我们说这个质点在四维空间
中。
可是降有个问题,我们要讨论的是四维「空间」
,那理应只有x,y,z才算是空间,时间应该不是
空间吧?那四维空间的地四维到底是什麽呢?
我的想法如下:
一维空间是线,线是「一点」移动的路径。想像
一个「直线」的世界﹝即一维世界﹞,上面住的都
是「点人」,他们只能在线上移动﹝因为他们的
世界只有线﹞。今天如果有一个点人要从A 地到
B 地﹝即线上的A 点到B 点﹞,他要走的最近距
离是多少?
理论上这个数字就是AB的线段长,但更短的方法
是:把直线「扭曲」成圆圈,并将A 点与B 点重
合,如此一来A 点就是B 点,距离是0 。
用数学一点的说法就是,如果线上两点的距离要
最近,那就要把线扭曲成圆﹝圆是一个二维的描
述﹞才能解决问题。
再来面是二维,是线移动的轨迹。如果一个住在
二维世界的「面人」要从A 地到B 地去,他最近
的距离是多少?同理,只要把二维的平面扭曲成
三维的圆筒状,并让AB重合,他的距离也是0,
体是三维,是面移动的轨迹,就是我们所处的世
界。同样的如果我们要从A 地到B 地的最短距离
是多少?
这边借用科幻片中的亚空间或曲速的想法,也就
是我上面的逻辑来推理:我们把自己所在的空间
扭曲成一个更高的维度﹝这个维度比我们所在的
维度高一个等级,那这个空间应该叫第四度空间
吧﹞,然後把AB重合,那就是最短距离了。
这个更高的维度我们实在无法想像,但无法想像
不代表不存在,以推论来说这个空间存在应该是
合理的吧。这个空间依然在时间控制之下,所以
时间应该不是四维空间中的一个维度吧....
PS. 纯学术讨论,不要把似是而非的物理兼神学
观拿来回应。
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