怎么看懂三维坐标 怎样进入四维时空？

怎样进入四维时空？

四维空间只是一个预测空间，尚未被科学证实。理论上，它是太阳波频率在时间和空间上的运动。如果在一定条件下太阳波频率的运动有一个洞，人类就可以跳过四维空间

现在物理学定义的四维空间是哪四维？

什么是物理定义的四维空间？

史宇（复旦大学物理系教授）

所谓四维空间通常是指三维空间加上一维时间。准确地说，它被称为四维时空。

这并不意味着任何四个属性都可以用来定义四维空间。从数学上讲，这四个维度必须相互正交。例如，在我们通常的三维空间中，我们可以建立一个三维坐标系XYZ，其中x、y和Z三个坐标轴相互垂直。在数学上，垂直度的概念可以推广到正交性。对于三维空间中的任意点，给定三个坐标，就可以确定该点的位置。只要三个轴相互正交，就可以任意选择坐标轴。如果坐标系被任意移动或旋转，它仍然是一个完全合法的坐标系。

现在，对于发生在空间中的事件，除了位置，即三个空间坐标，我们还必须解释时间。所以我们可以定义四维时空。在相对论之前的牛顿力学中，不存在时间轴和空间轴相互正交的问题，因为时间与空间无关。但在这个四维时空中，四维坐标系不能旋转，因为如果四维旋转可以进行，新的时间坐标与原来的时空坐标有关，这在牛顿力学中是不可能的，因为在牛顿力学中，时间总是独立于空间坐标，只能作为一个整体来翻译。所以我们不能用牛顿力学来定义四维时空。同样，我们不能通过在三维空间中添加任何物理量来定义四维空间。

然而，在爱因斯坦的相对论中，我们考虑匀速运动的参考系。一个参考坐标系中的时间坐标与另一个参考坐标系中的时间坐标和空间坐标相关，空间坐标也是如此。另外，我们可以定义一个四维区间，它的平方等于三个空间坐标的平方和减去光速和时间乘积的平方。在不同的参考系中，这样一个4-区间的平方是相等的。这类似于在三维空间中，在不同的参考系中，间隔的三个空间坐标的平方和相等。所以相对论坐标变换（称为洛伦兹变换）对应于四维时空中坐标轴的旋转。

这是四维时空的起源。

三维坐标系怎么看？

在确定坐标之前，我们需要建立一个三维坐标系，常用的直角坐标系（x，y，z），也可以使用球面极坐标系，类似地球的经纬度高程。目前常用的坐标确定方法有三种：1。三维笛卡尔坐标。三维笛卡尔坐标（x，y，z）类似于二维笛卡尔坐标（x，y），即在x和y值的基础上加z值。也可以使用基于当前坐标系原点的绝对坐标或基于最后一个输入点的相对坐标。

2. 柱坐标。柱坐标类似于二维极坐标，但会增加点到XY平面的距离。也就是说，三维点的柱坐标可以由点与UCS原点之间的直线在XY平面上的投影长度、投影与X轴之间的角度以及垂直于XY平面的点的Z值来确定。

3. 球坐标，球坐标类似于二维极坐标。确定点时，应指定点与当前坐标系原点之间的距离、两条直线在XY平面上的投影与X轴之间的角度以及两条直线与XY平面之间的角度。

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