总而言之：证明不同惯性系下物理规律的不变性，本质上就是证明用时空变换改写后的不同参考系里表述出来的物理规律有着相同的形式。 传统上，在爱因斯坦提出相对论的初期，人们以所讨论的问题是否涉及非惯性参考系来作为狭义与广义相对论分类的标志。 随着相对论理论的发展，这种分类方法越来越显出其缺点——参考系是跟观察者有关的，以这样一个相对的物理对象来划分物理理论，被认为不能反映问题的本质。 用相对论的语言来说，就是狭义相对论的背景时空是平直的，即四维平凡流形配以闵氏度规，其曲率张量为零，又称闵氏时空；而广义相对论的背景时空则是弯曲的，其曲率张量不为零。 从牛顿的绝对时间和绝对空间，到爱因斯坦的混合在一起的四维绝对时空，这中间是个巨大的跨越。
但是，电磁定律有一个很有意思的问题：它没有指明自己对何种参考系成立，而且也不满足伽利略的相对性原理。 爱因斯坦对时空观的影响是革命性的，可以说是近代物理学中最伟大的发现。 大家会这样举例：说人是三维的，他的影子是二维的。 说高维度世界看到低维度世界就像看电视，我们可以对电视里的人进行调控，但电视里的人不能。 四维时空 简单来说，所谓0维度就是一个点，这个点和我们几何意义上的一样，单纯的一个点，没有大小，没有方向，就是一个标志位置的点。 科学的力量是无穷无尽的，有一些人对鬼神和四维空间持相反意见。
四维时空: 狭义相对论
从波角度来说，是介质里的粒子被扰动产生电磁波，于是产生了光波的叠加，造成光波的相速度变慢（相速度无法传递信息），但波前速度依然不变。 四维时空 还有一点，数学和几何并不等同于现实，并不是现实的真实写照。 比如说，数学概念里并不存在最小的东西，你永远找不到比零大的最小的数。 而量子色动力学描述夸克和胶子之间的相互作用，但是被禁闭在强子内的夸克和胶子如何才能获得自由，这个问题却是物理学的疑点。
就是说，我们的宇宙有像水管在水平方向延伸的、大的、容易看到的维，也有像水管在横向上的圆圈那样卷缩的维。 四维时空 雷军也说过：我在刚接触《三体》时，立刻就被书中紧凑的剧情和作者超乎常人的想象力所吸引，书中所出现的“黑暗森林法则”、“降维打击”等内容，彻底颠覆了我对宇宙和这个世界的认知。 在国外的一部科幻电影《星际穿越》中，我们也看到了它对高维空间的理解，并通过电影手法表现出来，让观众感受到高纬度空间的存在更加立体。 科幻小说家刘慈欣的著名小说《三体》中有一个关于四维空间的故事。 说人们终于飞离三体的追杀，无意中闯入了神秘的四维空间。
四维时空: ◆ 四维坐标
也就是说，如果我们把时间看作是一种虚数维度，那么狭义相对论中的时空无非就是一种四维的欧几里得几何。 在狭义相对论中，前面的这种度量规则的不变性崩解了。 我们知道，在不同的观察者看来，长度是不一样的，在运动的方向上，长度是收缩的；在不同的观察者看来，时间的间隔也是不同的，运动的时钟会变慢。 因而不但在时间上不同的观察者发生了分歧，在空间上，我们所熟悉的欧几里得几何也无法成立了：因为在不同的观察者看来，长度的度量发生了变化。 一个二维生物（如果有的话），他们考虑所谓的三维空间绝对和我们所认识的三维空间不同——它们会把时间作为第三维，因为他们无法感受这一维的存在。
传播，所以我们曾经在经典力学里学到的多普勒效应频率公式对于光来说是不适用的，讨论光的多普勒效应必须要考虑到狭义相对论。 ，两个事件之间若有想什么因果联系便只有用光信号这一种选择，所以我们说该间隔是“类光”的。 显然“类光间隔”是上述两种间隔之间的分界线。
四维时空: 时空虚实交互
例如，二维物體有一维的邊界，正方形的邊界為一维的線；三维物體有二维的邊界（表面），正方體的表面為二维的平面。 我們可以推論，四维物體便有三维的“邊界”，就是超正方體的外圍是三维的正方體。 以上屬性對如何表達四维物體的三维投影很有幫助。 假設有一束光射向一個三维物體，則其陰影會在二维平面上顯示出來。 如此類推，光射向二维物體會產生一维陰影，射向一维物體會產生零维陰影，也就是無光的一點；另一方面，光射向四维物體會產生三维陰影。 通过把任意一个可以张出几何图形X的向量集合中的所有赘余向量移除，我们可以过的一组X的基底。
- 电磁场遍布空间，并且我们对其扰动，就像是在水面上投掷小石头那样，激发起片片涟漪，一直荡漾到无穷远出。
- 一定不会发生，先看到石头被抛向空中，再看到拿起石头，最后看到砸向地面。
- 研究发现，我们的大脑中充满了多维几何结构，可以在多达11个维度里运作。
- 好，继续烧脑，四维比三维多一维是什么呢，就是时间。
- 由于光速是信息传递的上限，而这两个事件之间连用光信号联系都办不到，所以：两事件之间若是类空间隔，则这两个事件之间完全不可能有任何因果性的联系。
这也得到实验的验证，不过其中更为深刻的本质尚待物理学家研究。 力学与电磁学规律把惯性系从左手系变为右手系是不会变的，同样时间反转亦是不变的。 这就是说把时空反演不变的规律与时空本身存在密切关联。
四维时空: 几何意义
只有位于光锥之内的事件（与观测者之间是类时或者类光间隔），才是能与“现在”的我们发生因果关系的事件，也是我们所有能感知到的事件。 显然也符合牛顿第二定律的形式，这就可以证明牛顿第二定律在伽利略变换下是能在不同惯性系里保持不变的。 由此类推，可以证明所有经典力学的规律都能在伽利略变换下保持不变，所以能说经典力学的规律都满足伽利略相对性原理。 我们把这种运动看作是时空中的几何，这中间有一个非常重要的核心：几何性质的不变性。 作为一种几何，我们必须要求它是独立于坐标系的。
有了这个不变量的存在，闵可夫斯基就能构筑起他的四维时空。 这个“本质”是不随视角而改变的，只是在有些人的视角里显得“时间”的成分多一些，而另一些人的视角里显得“空间”的成分多一些罢了。 四维时空 最终结论就是如果一个人掉入四维空间内，其实他大概率是不能存活的。 发现四维空间的人或是拥有超过普通人几百年甚至上千年的远见，但我们都属于普通人。
四维时空: 定义 1 四速度
例如，它們可以同時看到一個正方體的所有六面，還能同時看到正方體中的物體；其實我們也可以同時看到二维平面上的正方形的全部四條邊及其中的物體。 四维生物能同一時間看到三维空間中的所有點、物體和物體的内部，這些是我們在三维空間中看不到的。 空间具有一个最小的、不可分割的值，这个不可思议的现象会导致什么样的结果呢？ 我们很容易想到：我们宏观的空间结构是由一份份最小的空间包组合起来，在这一份份的空间包中间，极有可能存在着我们无法探测的空间裂缝！
事实上，在许多科学家看来，四维空间的存在几乎是一个既定的事实！ 相当多的科学家声称已经证明了四维空间的存在。 虽然这些假设大多是缺乏有效证据的假设，但一些科学家的证明具有很大的参考价值。 另外这个连线挺烦的，如果都能根据数据下拉表格生成猥代码自动连接该多好。
四维时空: 多维空间空间裂缝
而超立方体与三维空间的立方体最大的区别在于，超立方体的每一个面，都相当于一个三维立方体。 超立方体的这种形象认知，是辛顿以“线组成面，面组成体，体组成超体”的这种思路，推导出来的。 给定几何图形X和向量集合S，如果从几何图形X内的一个点出发，沿着向量集合S的线性组合中的向量运动，能够到达X内所有其它的点，那么我们就说这个向量集合S可以张出几何图形X。 一些现行的命名有安娜/卡塔，斯皮希图/斯帕提图，维因/维奥，和宇普西龙/德尔塔。 这些额外的方向处于（实际上是垂直于）我们所能观察到的三维世界中的方向之外。 宇宙从同一点出发，经过了100多亿年的漫长岁月，进化出一个复杂多变的世界，但不管这个世界是如何千变万化，在所有现象的背后，都有一个最根本的规律在运行，这就是宇宙起点时的源头规律。
画家们经常利用透视来赋予二维的图画一种三维（也就是立体）的感觉。 相对论和量子理论的遭遇与这种情况非常相似，在我们的三维空间里，它们就像两块互不相干的碎片，永远也拼合不到一起。 但把空间“向上”抬一抬，把宇宙变为十维空间，相对论和量子理论这两块看似互不相干的碎片就会令人震惊地结合得天衣无缝，成为一个更完整的理论大厦的两根互相依存的支柱！ 虽然我们在三维空间中无法想象和描述一个多维的空间，但我们却能通过复杂的数学方程推导出它的存在。
四维时空: 相对论中的 Lorentz 变换与四维矢量
接下来我们来介绍现代物理中最重要的概念之一：规范对称性。 规范对称性最初起源的地方正是电磁学，后来人们将这个概念推广到了现代物理中，成为了规范场论的核心。 以后等需要重复利用了可以再转一下，转传统代码就是苦力活了。 当然了，转完差不多就是这个样子，蓝图拷贝粘贴重复使用毕竟始终不太方便。 里面的就是将Option Name挨个拆出并创建UI(设置对应的文本、所需的图片、颜色等)，最终获取item中点击的作为content内的ui图。
即，牛顿力学定律的正确性并不要求存在绝对空间。 可追溯至远古时期，人类的耕作、放牧等日常劳动都需要测量土地、顺天时，这就产生了最基础的时空概念以及度量方法。 古代就有“上下四方謂之宇，往古來今謂之宙”的说法。 这也就是诞生了最原始的一维时间和三维空间，并发展同宇宙产生联系。 因此，也有人认为，四维世界既然已经超出了我们的认知，那么时间也许并不存在，时间只是为了科学研究而编造的一种物理量而已，它的作用其实就是用来描述世界万物变化规律的一种计量单位。
四维时空: 四维空间定义
而低维度生物没有这一能力，自然看不见更高维度的生物。 如果说到了二十世纪初狭义相对论因为古典物理原来固有的矛盾、大量的新实验以及广泛的关注而呼之欲出的话，那么广义相对论的提出则在某种意义下是“理论走在了实验前面”的一次实践。 在此之前，虽然有一些后来用以支持广义相对论的实验现象（如水星轨道近日点的进动），但是它们并不总是物理学关注的焦点。 而广义相对论的提出，在很大程度上是由于相对论理论自身发展的需要，而并非是出于有一些实验现象急待有理论去解释的现实需要，这在物理学的发展史上是并不多见的。 因而在相对论提出之后的一段时间内其进展并不是很快，直到后来天文学上的一系列观测的出现，才使广义相对论有了比较大的发展。 到了当代，在对于引力波的观测和对于一些高密度天体的研究中，广义相对论都成为了其理论基础之一。
四维时空: 四维空间究竟是哪四维?
只因为引入了另外一维虚假的人为定义的空间维度。 在这里R会被描述成卷曲的空间，因为它描述角度的空间。 它的值是从0-360度，所以被形象的想象成一个卷着的空间。 明白了以上概念后，你就知道“四维时空”和“四维空间”的区别了，前者是闵可夫斯基为了爱因斯坦的理论建立的一种模型，这种模型本身在客观世界是有对应的实体存在的。
四维时空: 四维动量的守恒律
以下谨代表大牛的个人的观点，如有科学雷同，纯属巧合。 這是廣義相對論中的羅伯遜-沃爾克度規，其中R由R代替，t代表宇宙年齡。 R值的隨時間的加大或減低表示宇宙膨脹或收縮，這取決於宇宙質量密度。 三维空間中，我們可以從多邊形做出多面體；同樣地，在四维空間中我們可以從多面體做出多胞體（四维多胞形）。
总体而言，伽利略时空与闵可夫斯基时空在被看作流形时是完全相同的。 他们之所以不同是因为定义于其上的结构是不同的。 前者有的是欧几里德距离，独立于空间的时间以及由伽利略变换相互关联的惯性系，而后者有的是闵可夫斯基度规和由洛伦兹变换相互关联的惯性系。 我们不需要任何向量来张出它，因为如果我们从这个点出发，我们已经到达了它所有的位置。 从直线的某一个点上出发，我们需要一个指向这个直线的方向的向量来到达到直线上的其他点。
四维时空: 四维指的是哪四个
而且，这种“办法”只能验证物理规律是否符合相对性原理，如果不符合，需要进行修改，也很难从这种办法直接找到修改的途径。 所幸我们找到了另一种途径：探索哪些物理量在洛伦兹变换的前后是保持不变的，也就是在不同参考系里能测出一样的结果。 如果能找到这样的“不变”物理量，想必会给接下来构建相对论时空观的数学表述带来不少方便。
在这个坐标系中，几何元素的数目等于被表示的空间的维数加1。 在坐标系中，几何元素的这个数目是最低要求。 显然我们可以发现：两事件之间若是类时间隔，则这两个事件之间便可以有因果性相联系。
不过近年来，人们对于物理理论的分类有了一种新的认识——以其理论是否是决定论的来划分经典与非经典的物理学，即“非古典的＝量子的”。 在这个意义下，相对论仍然是一种经典的理论。 首先，我可以确定四维空间肯定存在，只是以人类现在的认知无法想象出它是怎样的而已。
四维时空: 光速限制的本质到底是什么?
也就是说，空间从长度来看，具有三维特性，但同时还有长度所不能描述的其它特性。 的精确度范围内，仍没有看到引力质量与惯性质量的差别）。 这一事实也可以理解为，当除了引力之外不受其他力时，所有质量足够小（即其本身的质量对引力场的影响可以忽略）的测验物体在同一引力场中以同样的方式运动。