Как понять наличие четырех пространств?

173
3
0
23 апреля
11:38
апрель
2016

Наверное, имеется ввиду наличие 4-х размерностей пространства (3 - пространственных и 1 временнáя). 

До начала XX века добавление 4-й (временной) размерности было формальным, так как эта 4-я размерность в физике фигурировала скорее как параметр, который ни от чего не зависит. Преобразования при переходе из одной системы в другую (галилеевские) затрагивали лишь 3 пространственные размерности.

Однако в конце XIX, начале XX века стало понятно, что галилеевские преобразования не полны и работают лишь при движениях со скоростями много меньшими скорости света. Более общими стали т.н. преобразования Лоренца (специальная теория относительности), которые в предельном переходе при малых скоростях давали преобразования Галилея.

Преобразования Лоренца затрагивали как 3 пространственные, так и 4-ю временную координату, фактически смешивая их. И время перестало быть просто параметром и начало зависеть от системы отсчета. Т.е. иначе говоря, стало ясно, что время не является просто независимым параметром, а является полноценной частью пространства, и 3 пространственные и 1 временная ось образуют единое пространство-время (с математической точки зрения - многообразие).

В общей же теории относительности эта идея получила развитие, и оказалось, что всё это многообразие (пространство-время) ещё и может искажаться по воздействием массы/энергии. 

Короче говоря чисто математически удобно описывать пространство и время не по отдельности, а связав в какое-то единый математический объект. Причём не искусственно, как в случае с галилеевской механикой, а вполне себе естественно. 

6
0
апрель
2016

Просто представьте, что есть люди, которые живут в двумерном пространстве и не могут представить существование трёхмерного (они же живут в плоскости и объём для них это почти временное множество реальностей). 

Летящий сквозь их пространство диск это линия которая из точки увеличивается, а потом снова уменьшается в точку, и как бы они не пытались, полный круг они не смогут представить для них это образ существует во времени, это как для нас представить рост дерева из семечки в одном образе, а не во временном сечении.

3
0
май
2016

До второго курса института никогда не задумывался о "мерности" пространства, но модель, которую нам рассказали на лекции по информатике, мне очень понравилась. Хочу ей поделиться.
Начнем с того, что описанная нам модель не трехмерная (эвклидова), а пятимерная. Три измерения ( оси x, y, z) - это стандартная система отсчета, далее интереснее: под углом 45 градусов точку 0 (место пересечения x, y и z) пронизывает четвертая ось - t, время. Система координат трехмерного пространства постоянно движется по оси t по возрастанию. Если окружить данную четырехмерную систему сферической поверхностью, способной расширяться и сужаться, то получится описываемая пространственная модель.
На лекции нам преподносили это пятое измерение (сферу) как единое информационное пространство. Hayk Hakobyan в своем посте делает отсылку на теорию относительности, которая рассматривает это измерение как функцию массы/энергии. Может, это какая-то иная функция, которую человек пока не постиг.

1
0
Если вы знаете ответ на этот вопрос и можете аргументированно его обосновать, не стесняйтесь высказаться
Ответить самому
Выбрать эксперта