时间和空间的偶然:时间不仅仅是另一个维度

2020-08-24 10:47 来源:新浪科技

新浪科技新闻北京时间8月24日消息,据国外媒体报道,大多数人在有生之年与笛卡尔坐标系相比都有很大不同。数据链=' '图形是一个双曲坐标系,其两个轴之间的数学关系与传统的网格笛卡尔坐标系有很大不同。换句话说,从“空间运动”到“时间运动”的变换也是一种旋转变换,但它不是笛卡尔空间坐标系中的旋转(也就是说,X、Y和Z都是实数),而是双曲时空坐标系中的旋转。在双曲坐标系中,如果所有的空间坐标都是实数,那么时间坐标一定是虚数。

巧合的是,是爱因斯坦的前老师赫尔曼闵可夫斯基第一次将这些联系在一起。他在1907年和1908年指出:“从那时起,孤立的空间和孤立的时间将会消失,成为幻觉。只有两者的结合才能保证真正的存在。”

在闵可夫斯基严谨的数学计算的支持下,时间和空间的概念不仅诞生了,而且永远存在。

最值得注意的是,爱因斯坦无法用数学方法找出时间维度和空间维度之间的关系,但他还是得出了这个关键的物理结论。增加空间维度的运动将减少时间维度的运动,反之亦然。所有时间和空间的测量仅对观察者有意义,并且取决于观察者和被观察物体之间的相对运动。

然而,时空间隔总是不变的。不管观察者是谁,他移动的速度有多快,任何物体在时间和空间上的整体运动对任何观察者来说都是一样的。在某种程度上,闵可夫斯基对相对论的评价使相对论的成功变得更好。他曾经对他后来的学生梅克斯玻恩说:“相对论对我来说是一个巨大的惊喜。当爱因斯坦还是我的学生时,他是一个真正的懒骨头,根本不想为数学操心。”幸运的是,在物理学领域,宇宙是最终的仲裁者,独立于任何人的意见。(树叶)