空间维度|什么是时空连续体？时空连续体有多少个维度？
当你在读今日《今日奇观》时 ， 你在想什么？“时空连续体”这个词是否会让人联想起《星球大战》中的光剑和《星际迷航》中的飞船？
如果是这样 ， 那是可以理解的 。 所谓的“时空连续体”肯定听起来像是脱离了这个世界 。但实际上 ， 它离科幻小说还很远 。实际上 ， 这是一种理论上的科学构造 ， 可以帮助解释我们存在的本质 。
时空连续体的思想来自于阿尔伯特·爱因斯坦的开创性工作 。 通过发展他的相对论的特殊和一般理论 ， 爱因斯坦研究了与光速有关的物理定律 。
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阿尔伯特·爱因斯坦 时空四维度模型
爱因斯坦得出的结论是 ， 空间和时间 ， 而不是相互独立且无关的现象 ， 实际上是交织成一个跨越多个维度的连续体（称为时空） 。那么 ， 时空连续体中有多少个维度？
空间-时间连续体包含四个维度：三个空间维度（长宽高或上下 ， 左右 ， 前后 ， 取决于你如何衡量它们） ， 加上第四个时间维度 。 爱因斯坦的相对论促使了其他的科学家去探索时间和空间的关系 。
【空间维度|什么是时空连续体？时空连续体有多少个维度？】
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这些是不是看起来有些令人困惑？不用担心！时空连续体和爱因斯坦的相对论是一种超前的科学思想 ， 即使是科学家有时候也难以理解其中的含义和意义 。 在抛下引起混乱的细节的情况下 ， 让我们看一下源自时空连续体的有趣想法 。
设想时空连续体的一种方法是考虑一块大的织物 ， 例如一片布单 。 爱因斯坦意识到 ， 具有质量的物体（例如人或地球）会造成时空扭曲 。
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想象一下将保龄球放在布单的中间 。 保龄球的周围区域会向下塌陷 ， 在布单上形成凹痕 。 这些凹痕表示时空连续体结构中的曲率 。 爱因斯坦将时空连续体中的这些曲线识别为重力 。
但这些曲线是真实的吗？虽然科学家不能看见或测量时空 ， 但他们依然能从爱因斯坦的预测中证实这个现象 。 例如 ， 光线在大型物体周围移动时应该弯曲 。 天文学家已经观察到了这种现象 ， 即重力透镜现象 ， 他们用它研究了否则隐藏在大型物体后面的星系和恒星 。
爱因斯坦还提出了理论 ， 即空间和时间的相对性质意味着运动中的物体经历时间的速度要比静止的物体慢 。 在地球上 ， 我们行动太慢而无法注意到这种现象 ， 但科学家已经证实了它的真实性 。
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每天 ， 与地球时钟相比 ， 组成全球定位系统的卫星约增加38微秒 。如果不是用于使时钟与地球保持同步的内置校准 ， 这将影响其定位精度几英里 。 因此 ， 下次使用GPS设备进行寻宝时 ， 您可以告诉您的朋友 ， 您的位置信息将在不久的将来出现！
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时空
在物理中 ， 时空是一种融合三种空间维度和一种时间维度成一个四维度的连续体 。 时空图可以用于可视化相对论效应 ， 例如解释为什么不同的观察者认为事件发生的时间和地点不同 。
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直到20世纪初 ， 人们一直假设宇宙的三维几何形状（其在坐标 ， 距离和方向方面的空间表达）与一维时间无关 。 然而 ， 1905年 ， 爱因斯坦（Albert Einstein）在狭义相对论上的开创性工作基于两个假设：（1）物理定律在所有惯性系统（即非加速参考系）中都是不变的（即相同）; （2）真空中的光速对于所有观察者都是相同的 ， 而与光源的运动无关 。
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相关知识
三维空间（也称为三度空间、三次元、3D） ， 日常生活中可指由长、宽、高三个维度所构成的空间 ， 而且常常是指三维的欧几里得空间 。 在历史上很长的一段时期中 ， 三维空间被认为是我们生存的空间的数学模型 。 当时的物理学家认为空间是平坦的 。 20世纪以来 ， 非欧几何的发现使得实际空间的性质有了其它的可能性 。 而相对论的诞生以及相应的数学描述：闵可夫斯基时空将时间和空间整体地作为四维的连续统一体进行看待 。 弦理论问世以后 ， 用三维空间来描述现实中的宇宙已经不再足够 ， 而需要用到更高维的数学模型 ， 例如十维的空间 。
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