在物理学中,许多论证都是基于空间存在的事实。如果我们将时间作为一个单独的维度添加到空间中,那么所有这一切都将结合成时空连续体。更常见的是,你会发现 “时空 “这一实体的提法。
事实上,就连科学家也没有一个完整的答案。我们习惯于认为,一切存在的东西都可以触摸到。例如,一个金属球可以在你手中扭动,你可以感受到它的 “物质性”。而一只物质狗也能成功地用爪子把你抓到柔软的地方。在最坏的情况下,我们可以说磁场也是物质的,因为它具有一组特定的特征作用,并且将两个具有相同磁极的磁体彼此连接起来并不总是那么容易。
空间和时间不具有如此明显的物质属性。
空间是物体存在的一组特征模式。这可能是实体最简单的定义。空间可以有很多维度,甚至比我们想象的还要多。
将空间描述为某种数学模型是最合乎逻辑的。这对于程序员来说更容易理解。有一些编程语言可以用来编写函数和程序,但语言本身需要编写,而且它也是一个全局程序,其中运行许多函数,空间的数学模型采用相同的方法。
维度是……测量空间参数的方式,请原谅我的同义反复。立方体有三个维度,是三维空间存在的一个例子。一张纸没有厚度(假设),只能从两个方向测量,展示了二维空间。测量并不总是只与几何有关。例如,时间也被视为一种测量。实质上,我们在这里讨论的是空间的函数。
时间是一定的约定单位,它表征了进程的速度。有些人赋予它一些物理特性,并将其描述为物质的一种形式,但值得注意的是,目前还无法“感知时间”。甚至还有假设的时子粒子,它们被认为是时间粒子的一个例子,但目前这些都只是想法。关于时间,还有一个有趣的故事。
最初,时间被描述为空间中存在的维度之一。但不知从何时起,空间和时间合二为一,成为时空。
这不是猫头鹰游戏,而是一个新概念,强调所有物理单位似乎都与时间有关。洛伦兹变换证明,速度变化时应考虑时间,当物体的速度发生变化时,维度单位的参数也会发生变化。
因此,在空间中,一切都通过光速与时间联系在一起,反之亦然。所以我们的 3+1 维度变成了完全的四维。时间维度表现形式的特殊性,决定了科幻小说中人们喜闻乐见的这些“笑话”。我还要说更多——我们发现的每一个新维度都可能对物理学产生比现在更有趣的影响。这可以解释许多物理悖论。
从物理角度来看,时空也不是真正的物质实体。你无法触摸它,更不用说与它互动了,但它可以被扭曲并以这种方式描述重力,这是我们世界存在的另一个“平台”。