第四空间时空为何是四维的
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发布时间：2024-10-08 05:40
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时间：2024-12-02 17:40
在探讨空间的维数时，通常会依据人存在原理，即对于不同维度的动物，其生存条件会产生直接影响。例如，如果空间是二维的，二维生物将无法正常消化。四维及以上空间则为世界增添了丰富的可能性，若人类生活在四维空间，彭加莱的三维球猜想将不再是难题。然而，*空间导致万有引力和静电力的强度随距离变化剧烈，影响原子核和行星轨道的稳定性，易引发不稳定的运动。
关于人存在原理，科学传统倾向于从第一原理出发，推导宇宙万物，而人存在原理则从观察者的存在条件出发，与科学方法形成对立。霍金的理论认为，宇宙的边界条件是它自身没有边界，而时空在理论上是高维的，我们感知到的四维是由于其他维度被卷曲到普朗克尺度这样的微观世界，我们称之为外空间和内空间，时间属于外空间的范畴。
在研究时空维数的起源时，量子宇宙学避免人为调整卡鲁查-克莱因模型的总维数，以避免逻辑循环。十一维的超引力模型就遵循这一原则。弗隆德和鲁宾在1980年发现了一个十一维超引力模型，其内空间为七维球，外空间为四维球。但经典理论中，其他维数的外时空解尚未得到证明。
在量子宇宙学中，瞬子是宇宙起源的关键，它们是爱因斯坦方程的解，时间与空间的区分在此模糊。十一维超引力的创世瞬子需同时包含四维球和七维球空间。若时间被封闭在四维中，宇宙会演化为我们熟知的四维宏观宇宙；否则，外时空将是七维。在带电荷黑洞的创生中，正确表象的选择对于计算概率至关重要，特别是在研究罕见规则瞬子时。
经过上述分析，量子宇宙学的证据倾向于支持外时空必须是四维的。在不同表象的选择下，时间在四维球中的创生概率远大于七维情况，这进一步证实了四维时空的主导地位。
扩展资料
四维空间是一个时空的概念。简单来说，任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”。不过，日常生活所提及的“四维空间”，大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。根据爱因斯坦的概念，我们的宇宙是由时间和空间构成。
