四維時(shí)間與空間的集合

絕對(duì)時(shí)間或絕對(duì)空間并不存在，那么是否意味著每人都擁有各自不同的時(shí)間和空間呢？

四維是什么

怎樣才能讓各不相同的時(shí)間與空間合在一起來表達(dá)？四維的概念讓上述設(shè)想成為了可能。最先想到四維空間的人是明可夫斯基，他認(rèn)為時(shí)間和空間并非獨(dú)立存在，因此他創(chuàng)造出一個(gè)可以稱為四維的數(shù)學(xué)上的空間。在這個(gè)四維空間里，正發(fā)生著許許多多的事情。每件事情都可以用四維空間中的一點(diǎn)來表示，即事象。舉例來說，如果你在某年某月某日到某地去做某件事，那么這件事就可以用四維空間里的一個(gè)點(diǎn)來表示，而這件事情發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)就是事象對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)和空間點(diǎn)。

將不同的事象分成時(shí)刻和位置的是填入坐標(biāo)。必須注意的是：坐標(biāo)的填法會(huì)根據(jù)人們不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而有所差異。

基于某人的立場(chǎng)，將坐標(biāo)填入其中，標(biāo)示如下圖。首先，決定適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻歸零及空間原點(diǎn)，然后由那人持有準(zhǔn)確的鐘表和尺子來測(cè)量時(shí)刻與原點(diǎn)相距的距離。因?yàn)榇绥姳砗统咦訒?huì)隨著運(yùn)動(dòng)中的人而有不同。因此，同樣的事象也會(huì)有不同的時(shí)刻和位置。在不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下關(guān)于各種鐘表和尺子的不同變化暫時(shí)不做詳細(xì)介紹。

最初，愛因斯坦只覺得明可夫斯基的想法不過是數(shù)學(xué)上的改寫，似乎并不十分在意。直到后來他創(chuàng)造廣義相對(duì)論，領(lǐng)悟四維空間的想法時(shí)，才發(fā)現(xiàn)明可夫斯基的想法非常基礎(chǔ)和重要。

四維空間

每個(gè)人自己的時(shí)空坐標(biāo)系

在每個(gè)人自己的時(shí)空坐標(biāo)系中，發(fā)生在自己身上的每件事情都可以用四維空間中的一點(diǎn)來表示，這就是事象。

便箋紙上的小人

如果我們?cè)谝槐颈愎{紙每一頁的不同位置上都畫了不一樣的小人，那么我們?cè)谘杆俜瓌?dòng)這本便箋紙時(shí)就會(huì)看到連續(xù)在動(dòng)的小人。