为什么说四维时空描述的空间是“运动着的局域空间”呢(见图d)?因为长宽高三维定义了该空间的局域性,长宽高显然是线段意义的,不能是射线或直线,如果是射线或直线,物体的形态以及建立在形体之上的运动性就会失去(直线、射线并不能用来构造任何形体),因此,由长宽高三维构成的只能是有限体(有限体指有封闭空间界限的形体物,如长方体、圆锥体,任何物质系统个体都是有限体。图b就是一个大正方形有限体内含一个小正方形有限体,图d是一个运动着的有限体),是局域空间,故应把四维时空理解为是“添加了时间变量的局域空间”,不能错误地把四维时空概念中所指的一个有限体的局域空间与整个宇宙空间(全域空间)划等号,二者是局域与全域的部分与整体的关系,不是等同关系。
由上所述可见,“四维时空”概念中的空间与上文中的哲学三维空间c的性质是相同的,所指的都是有限的域内空间、局域空间(见图b、图c),都不是无限的、量级最高的全域空间(数学三维空间表达的是局域、全域不确定的空间,详见下文分析)
8.2.2、四维空间
学界对于四维空间的解释有两种。
1、基于数学三维空间b联想出的四维空间:数学界认为,由三条相互垂直且共交点的直线构成的三维空间(该解释中的直线实际是线段),可以投影、”折叠”为二维,在这个二维化了的三维空间基础上,还可以再作出第四条垂直线,与”折叠”后的二维空间中的两条直线构成一个新的三维空间,并把这个新三维空间称为”四维空间”(见图b)。
(图b)
图b是一个大的局域空间包含着一个小的局域空间,有的学者把这样的架构添加上时间维,使这个有限体“动起来“,认为这运动着的大有限体以及内含的小有限体表达的就是”四维空间“(图d所示空间),实际上这是相对论物理学中描述的”四维时空”,把有限体+时间(χуz+t)解读为四维空间显然是误解,数学界提出的“四维空间”并没有时间这个维度。
2、基于哲学三维空间c联想出的四维空间:哲学界认为,空间的可容性可描述为“点可以真包含于有限长的线,有限长的线可以真包含于有限大的面,有限大的面可以真包含于有限大的体”,这是哲学界解释的三维空间c(图c、图b所示空间),哲学界是如何推导出四维空间呢?——实际上到目前为止哲学界并没有做过这方面的工作(当然,也许孤陋寡闻),认为哲学三维空间c确实可以再拓展出一维,三个认知维度的哲学三维空间c可以推导出四个认知维度的“四维空间”,推导路径如下:点(无穷小维)→线段(一维);线段→有限面(二维);有限面→有限体(局域空间,三维);有限体(局域空间)→全域空间(四维)。
当然,这只是的推导(姑且作为对四维空间概念来源的一种解释吧,是基于哲学三维空间c的解释),这样的四维空间显然不是学界描绘得那个神乎其神的、人类不能进入的“四维空间”,仍然是可容性的三维空间,这样的“四维空间”其实在数学三维空间b的涵盖之中(详见下文分析)。
8.2.3、四维时空与四维空间的区别
由上所述可见,”四维时空”中的第四维——时间,是继长、宽、高三个概念后,第四个出现的概念(严格来说,四个维度的设置与定义是要满足同一律要求的,即要么是同一逻辑平面上的四个不同的认知要素,要么是四个不同逻辑平面上的同一类认知要素,时间与长、宽、高三维显然不属于一类,把“长宽高+时间”称为“四维时空”其实是错误的说法,违反了同一律),而数学界提出的“四维空间”,其第四个出现的概念要么是第四条出现的垂直线(基于数学三维空间b时),要么是第四个出现的能真包含有限体的概念(基于哲学三维空间c时),但不论是哪种,都不是”时间”。可见,”四维空间”与”四维时空”并不是同一个概念,不能把二者混淆。
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