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第十六章 高维宇宙下（第8页）

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。

从二维到三维的类比

《彼此完美镶嵌的的蜥蜴》出自艺术家埃舍尔之手。

不难理解这些二维动物们的世界只有长与宽而没有高。

怎样让他们认知三维图形呢？右图给出了一种方法：让三维图形（图中是正四面体）穿过这个二维平面，利用图形在平面上的投影使得蜥蜴认知这个图形。

类比到我们对四维空间的思考，是否能看出些端倪？

首先假设一张没有厚度的纸（只拥有“长”

、“宽”

），代表一个二维的空间，也就是平面；用笔在上面画上一个圈和一个点，并假设圈和点可以在平面（纸）上移动（前后左右）。

当然，点不可以穿透圈，此时圈对点拥有物理上的约束力。

然而，若将数张乃至数十张纸叠在一起时，原本的纸与后来的纸便组成了一个三维空间（同时拥有“长”

、“宽”

、“高”

）；这样一来，原本处于二维的圈和点就具有了三维空间中的移动能力，即：前后左右上下。

显然，圈对点的约束也就失去了。

从这个比喻中可以看出，二维前往三维的旅途中，一些物体之间的某些相互作用或许会消失；而类推至人类身上，这将是灾难性的后果。

试想如果血管失去了对红细胞的约束，人类在前往四维空间的旅途中瞬间便会死于失血过多（当然，氧气也可以随意进出人体，或许并不需要血液——虽然有没有氧气还难说），因此从理论上来讲，前往四维乃至更高维的旅行是行不通的。

具体维数

零维空间：没有长宽高，单纯的一个点，如奇点。

一维空间：一个数字参数（x），一条有原点的直线数轴；

二维空间：两个数字参数（x，y），一个垂直坐标系的平面；

三维空间：三个数字参数（x，y，z），空间右手直角坐标系的立体空间；

四维空间：数学上四个数字参数（x，y，z，t），在空间右手直角坐标系中加第四条轴线，与另外三条两两垂直的超立方体空间（参考超正方体，维度_数学漫步_3_四维空间）；物理上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。

”

“五维空间是一个集合，最基本的元素是点，点的集合是线面体，线面体运动产生了三维体，三维体的运动产生了时间，以此类推。

这一个说法，也就是人类给四维的最好说法。

简单的说五维就是由于四维运动产生，假设四维空间可以对折，那么对折后的那部分所谓的无，就会由于四维的运动而给填补，那样大家也许会说，这样并不能影响时间的运动，也就是没对四维造成改变，不能是四维运动。

不是那样的，时间就是由三维运动产生，既然这样不就是三维的改变，变的让时间需要变短，那样不就成了五维，也就是说那个轴就是速度。

三维线，四维面，五维扇，六维14球，七维12球.”

“根据爱因斯坦的狭义相对论，特别是其中提出的钟慢尺缩论断。

当一个物体运动速度接近光速时，物体周围的时间会迅速减慢、空间会迅速缩小。