四维时空表示运动物体存在的物理空间,更详细的表述如下,其对应的相空间达到十八维:前三维是位置,存在于空间中;
第四维是速度,存在于时间中;
第五、第六维度是速度方向,存在于(速度)时间方向;
第七、第八个维度是状态方向,存在于自身形状对应的空间方向;
第九个维度是状态角,存在于对应自身形状的滚动中;
第十个维度是转速,存在于滚动时间中;
第十一维是自旋赤道轴的方向,存在于滚动(速度)时间方向;
第十维是自旋赤道轴指向漂移率,存在于滚动变化的时间方向(加速度);
第十四、第五维是自旋赤道轴指向漂移速度赤道面的映射方向,存在于滚动变化(加速度)时间方向;
第十六个维度是加速度(或应力强度),
十七八维是加速度(或力)的方向。
维度概念
去掉任何一个能拉伸出几何图形X的向量集中的所有冗余向量,就可以穿过一个集合X的基,所选的初始向量集不一样,能拉伸出X的基也可能不一样。然而,可以证明所有这些碱基包含相同数量的向量。这个量叫做x的维数,换句话说,如果x至少需要n个向量才能拉伸出来,那么x就是n维的。
直观上,一个图的维度可以被认为是一个人为了到达图中所有点而需要移动的所有不同方向的数目。
例如,一个点是一个零维图。我们不需要任何向量来拉伸它,因为如果我们从这个点开始,我们已经到达了它的所有位置。...........
直线是一维图形。从直线上的某一点出发,我们需要一个指向这条直线方向的矢量,才能到达直线上的其他点。只要一个矢量就够了,因为我们可以通过不同程度的伸缩到达直线上的任何其他点。平面是二维图形。给定一个平面上的起点,我们至少需要两个不平行的向量来拉伸平面。如果只有一个矢量,我们只能到达一条直线上的所有点;所以我们需要另一个不平行于它的向量去往返这条直线的“两边”,从而到达平面上的其他点。只要两个方向就够了,因为我们可以沿着(或者逆着)前面的向量走不同的距离,然后两边走不同的距离,就可以到达平面上的任意一点。一个平面也可以理解为许多平行线的“堆积”;如果要在二维平面上从一个点移动到另一个点,需要先沿着直线和平行线移动,然后通过这些平行线向另一个方向移动。在我们眼中,空间是三维的。要到达空间中的某一点,不仅要前后移动,还要上下移动。换句话说,需要第三个矢量才能到达空间中的所有点。同样,空间也可以理解为许多平行平面的堆积:要在空间中从一个点移动到另一个点,我们可以朝一个方向来回,然后向两边走,最后上下。四维空间是需要四个不同方向才能到达所有点的空间。这种空间可以认为是许多平行的三维空间的堆积。为了理解这个概念,想象一下并排堆叠纸张的过程。如果人们不把它们一张一张地叠起来,这些纸就不会延伸到三维空间。同理,如果你想进入四维空间,你必须向一个新的方向移动,这个方向必须在三维空间之外。一个人要到达四维空间中的每一点,不仅需要前后左右上下移动,还需要向一对新的方向移动,也就是上面提到的安娜/卡塔,或者维恩/维奥等等。
量纲类比
超立方体的展开图。
要理解四维空间的本质,我们可以用一种叫做“维类比”的方法。维类比是指通过研究N维与N维之间的关系来推断N维与n+1维之间的关系。埃德温·艾伯特(Edwin Abbott)在《平地》(Flatland)一书中,用维度类比的方式讲述了一个正方形生活在一张纸一样平的二维世界中的故事。在这个广场的眼中,生活在三维世界的人几乎拥有神力,因为他们可以在不打破(二维)保险箱的情况下,从三维空间中取出东西(通过在三维空间中进出),看到二维世界中似乎被挡在墙后的一切,甚至可以站在距离二维世界几英寸的地方保持“隐形”。
应用维度类比,人们可以推断四维空间的人应该也有类似我们三维视角的神奇能力。鲁迪·拉克尔在他的小说《太空世界》中展示了这一点。小说主人公遇到了一个拥有神奇能力的四维人。