**認識嗎?愛因斯坦

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在物理學和數學中,一個n個數的序列大約被理解為一個n維空間中的位置。當n=4時,悉數這樣的位置的齊集就叫做四維空間。這種空間與我們理解並在其中居住的三維空間差距,因為它多一個維數。這個額外的維數既大約理解成時間,也大約間接理解為空間的第四維,即第四空間維數。

 

當人們說到「四維空間」時,經常指的都是關於時間的觀念。在這種情況下,四維空間大約理解為三維空間附加一條時間軸。這種空間叫做閔可夫斯基時空或「(3 + 1)-空間」。這也是愛因斯坦在他的廣義相對論和狹義相對論中說起的四維時空觀念。

 

從數學方面講,普通三維空間齊集的四維等價物是歐幾裏得四維空間,一個四維歐幾裏得賦範向量空間。一個向量的「長度」也便是畢氏定理向四維空間進行的很自然的類比。這就讓兩個向量之間的夾角很容易定義了。

 

在我們理解的三維空間裏,有三對主要偏向:高下(高度),南北(緯度),東西(經度)。這三對偏向兩兩正交,也便是說,它們兩兩成直角。從數學方面講,它們在三條差距的坐標軸xyz上。計算機圖形學中講的深度緩衝指的便是這條z軸,在計算機的二維螢幕上代表深度。

 

純空間性的四維空間還有一對垂直於此外三個主要偏向的主要偏向。這一對偏向處在另外一條同時垂直於xyz軸的坐標軸上,個體稱作w軸。對這兩個偏向的命名,人們的見地不一。一些現行的命名有安娜/卡塔,斯皮希圖/斯帕提圖,維因/維奧,和宇蒲賽龍/德爾塔。這些額外的偏向處於(實際上是垂直於)我們所能觀察到的三維全國中的偏向之外。

 

純空間性四維空間大約以向量的模式理解。一個四維向量同樣由偏向和長度(又叫做模)組成,它大約認為是對從一個點到另外一個點向某個偏向移動定然的長度的這個過程的描述。零向量是一個長度為零的特殊向量,也便是描述「不移動」這個過程的向量。

 

數學上四維空間大約簡單理解為有四個坐標軸的空間,即在普通坐標系中須要4個參數來描述其中一點的坐標。這是雙向量的求值,以基底(e12, e13, e14, e23, e24, e34)在四維空間中的雙矢構成了六維線性空間,它們大約被用來在四個偏向產生旋轉。

 

通過改變一個四維向量的長度而不改變它的偏向,我們大約對一個向量進行伸縮。這大約被想像成沿著原向量的偏向伸長或縮短一段長度。一個長度為負數的向量與和它偏向近似、長度相稱的正數的向量互為近似向量。這大約想像成面沿著原向量的偏向倒著走。

 

假設沿著兩個首尾相接的向量運動,那麼描述這種運動的間接結果的向量就叫做這兩個向量的向量和。比方,假設一個人從點A開始沿某一向量運動到點B,又從點B開始沿另外一個向量運動到點C,那麼這兩個向量的和向量便是從點A徑直到點C的向量。

 

給定一組四維向量,我們大約對它們進行随便的伸縮和求和壟斷來得到新的四維向量。以這種步履得到的悉數的四維向量的齊集就叫做這一組向量的組合。這種組合大約認為是一個點通過沿著一組向量中的某些向量移動所能達到的悉數位置的齊集。

 

給定幾何圖形X和向量齊集S,假設從幾何圖形X內的一個點出發,沿著向量齊集S的線性組合中的向量運動,能夠到達X內悉數此外的點,那麼我們就說這個向量齊集S大約張出幾何圖形X

 

能夠張出一個幾何圖形X的最小向量齊集叫做X的一組基底。不是悉數的向量齊集都是基底,因為它們或許含有贅餘的向量。假設一個向量能通過齊集中此内向量經過伸縮、求和而得到,那麼這個向量便是贅餘的。

 

比方一個齊集中有兩個平行的向量,那麼它們中的一個大約被移除而 X 中的悉數點仿照照舊大約達到,因為能通過那個被移除的向量達到的點定然大約通過那個與它平行的向量達到。大要,假設一個向量是此外兩個的和,那麼它也徹底大約被移除。零向量總是贅餘的,因為它並不克不及讓一個人達到随便一個除他已經能夠達到的點之外的點。

 

通過把随便一個大約張出幾何圖形 X 的向量齊集中的悉數贅餘向量移除,我們大約過的一組 X 的基底。選定的初始向量齊集差距,獲得的能張出 X 的基底也或許差距;但是,大約證明悉數這些基底中都含有相同數量的向量。這個數量就叫做 X 的維數。換句話說,假設 X 最少須要 n 個向量來張出它,那麼 X 便是 n 維的。

 

直觀地,一個圖形的維數大約認為是一個人要想達到這個圖形中悉數的點,須要運動的悉數差距偏向的數目。比方一個點是一個零維圖形。我們不須要任何向量來張出它,因為假設我們從這個點出發,我們已經到達了它悉數的位置。

 

一條直線是一個一維圖形。從直線的某一個點上出發,我們須要一個指向這個直線的偏向的向量來到達到直線上的此外點。隻需一個向量就足夠了,因為通過差距水平的伸縮它我們大約到達直線上的随便此外點。

 

一個立體是一個二維圖形。給定立體上的一個肇端點,我們至多須要兩個互不平行的向量來張出這個立體。假設隻需一個向量,我們隻能到達某一條直線上的悉數點;所以我們須要有另外一個與它不平行的向量來往這條直線的「兩邊」走,從而到達立體上的此外點。

 

隻需兩個偏向就足夠了,因為我們大約順著(或逆著)前一個向量走差距的距離,再往兩邊走差距的距離來到達立體上的随便點。也大約把立體理解成許多平行線的「堆積」;要想在二維立體上從一點運動到另外一點,我們須要起首沿著線平行線運動,再穿過這些平行線向另外一個偏向運動。

 

在我們的眼中,空間是三維的。要達到空間中的某一點,我們不僅要向前向後、向兩邊走,還須要高下移動。換句話說,須要第三個向量妙技格局到達空間中的悉數點。同樣,也大約把空間理解成許多平行立體的堆積:要想在空間中從一點運動到另外一點,我們大約先沿著一個偏向前後走,再向兩邊走,最後高下走。

 

四維空間則是一個須要四個差距偏向妙技格局到達其中悉數點的空間。這種空間大約認為是許多平行的三維空間的堆積。要理解這個觀念,想像一下把一張張紙並列疊起來的過程。假設人不把它們一個個堆疊起來,這些紙張不會延伸進三維空間。以同樣的步履,要想進入四維空間,就必須向一個新的偏向運動,這個偏向必須是在三維空間以外的。要達到四維空間中的每一個點,一個人不僅須要向前後、擺布、高下移動,還要沿著一對新的偏向運動。

 

要理解四維空間的特性,我們大約壟斷一種稱為「維數類比」(dimensional analogy) 的舉措步伐。維數類比是指通過鑽研 n - 1 維與 n 維之間的關係,來推斷 n 維與 n + 1 維之間會有什麼樣的關係。

 

埃德溫·阿伯特·阿伯特在他的書扁平的全國中運用維數類比,講述了在一個扁平得就像一張紙的二維全國中留存的一個正方形的故事。在這個正方形的眼中,留具有三維全國中的人們擁有近乎神的氣力,因為他們能在不打破(二維的)保險箱的情況下從其中把東西(通過移入移出三維空間的舉措步伐)存入,能看到悉數在二維全國看來是被擋在牆後面的東西,乃至能站在離二維全國幾英寸之處來保持「隱形」。

 

通過應用維數類比,人們大約推斷,四維空間中的人在我們三維的視角看來應該有類似的怪異手段。魯迪·拉克在他的小說空間全國 (Spaceland)中浮現了這一點。小說的客人公就碰着了具有怪異手段的四維人。

 

射影是應用維數類比來想像四維空間的一種有效舉措步伐。射影是指用 n - 1 維空間中的圖形來代表 n 維空間中的圖形。比如說,電腦螢幕是二維的,而悉數三維的人、地方、東西等等的照片都因此射影的模式展現在二維立體上的。

 

這會把三維全國中的深度去除,代之以間接的資訊。人眼的視網膜也是由一層二維的感覺器構成的,但是人腦能夠察知三維物體的真實形狀;這是根據陰影、近大遠小、雙眼視覺等間接新聞推斷得來的。畫家們經常壟斷透視來賦予二維的圖畫一種三維(也便是立體)的感覺。

 

雷同地,四維空間中的物體大約以數學的舉措步伐射影到三維空間中,從而使觀察它們變得更易。在這種情況下,一個四維的眼的「視網膜」是由一個三維「層」的感覺器構成的。假設一個人有這樣一隻眼,他就大約根據三維圖形中的間接資訊推斷出四維物體的真實形狀。

 

三維物體在人眼視網膜上留下的透視射影會組成近大遠小的現象,這樣大腦就大約推斷出三維的深度。以同樣的步履,四維物體的透視射影會組成雷同的「近大遠小」的成果。通過應用維數類比,我們大約從這種成果中推斷出四維的「深度」。

 

一個與射影有密切關係的舉措步伐是把四維幾何體的陰影在三維空間中顯示出來。

 

假設有一束光射向一個三維物體,則其陰影會在二維立體上顯示出來。雲雲類推,光射向二維物體會產生一維陰影,射向一維物體會產生零維陰影,也便是無光的一點;另外一方面,光射向四維物體會產生三維陰影。

 

假設一個立方體的線框置於光源下,其陰影為一正方形位於另外一正方形以內,並且相對的點相連。同樣,假設四維正方體置於光源下,其陰影便會是一三維正方體位於另外一正方體之內,並且相對的點相連。(注意,此處顯示的圖片乃四維正方體的三維陰影在二維立體上的投影。)

 

維度類比法也可幫我們推論出高維度物體的基礎屬性。比方,二維物體有一維的邊界,正方形的邊界為一維的線;三維物體有二維的邊界(外面),正方體的外面為二維的立體。我們大約推論,四維物體便有三維的「邊界」,便是超正方體的外圍是三維的正方體。以上屬性對如何表達四維物體的三維投影頗有幫助。

 

作爲三維空間中的生物,我們的眼睛隻能看到這個全國的二維投影。留具有四維空間的生物便能看到它們的全國的三維投影。比方,它們大約同時看到一個正方體的悉數六面,還能同時看到正方體中的物體;其實我們也大約同時看到二維立體上的正方形的部門四條邊及其中的物體。四維生物能對立時間看到三維空間中的悉數點、物體和物體的內部,這些是我們在三維空間中看不到的。

 

類比法是理解高維度空間的一項很好的舉措步伐,但我們若不經過更進一步的計算仍不成以妄下結論。以下是圓形周長公式: C = 2πr 及球體外面積公式: A = 4πr2。 有人或許會即時推論出超球體的外面體積為V = 6πr3V = 8πr3,但實際上兩者均為錯誤。正確公式為V = 2π2r3

 

四維幾何比三維幾何豐富很多,因爲其額外的維度供給了更多的自由空間。三維空間中,我們大約從多邊形做出多面體;同樣地,在四維空間中我們大約從多面體做出多胞體(四維多胞形)。三維空間中具有5種正多面體,以柏拉圖立體稱之;而四維空間中具有6種正多胞體,均從帕拉圖立體類比而成。三維空間中具有13種半正多面體(阿基米德立體),而在四維空間中具有58種半正多胞體。

 

在三維空間,我們大約把圓形向第三維度拉伸形成圓柱體。而在四維空間,我們大約向第四維度拉伸球體形成球柱體(球體為「蓋」的柱體),或拉伸圓柱體形成圓柱棱體。我們還大約取兩個球體的笛卡爾積得到一個雙圓柱體。以上三種均可在四維中「滾動」,但各有差距的屬性。

 

三維中,曲綫大約形成結,但曲面並不成以(除非相互穿插穿梭)。但在四維中,以曲面形成的結大約經過延伸到第四維度而解開。由於自由度更大,四維中的曲面結比三維中的綫結要複雜的多。克萊因瓶等于其中一個例子。另外一例子為實射影立體。

 

在四維歐幾裏得空間中與P0點有相同距離R的悉數點的齊集能形成一個超曲面,稱爲三維球面。這是廣義相對論中的羅伯遜-沃爾克度規,其中RR(t)經辦,t代表宇宙年齡。R值的隨時間的加大或減低示意宇宙膨脹或收縮,這取決於宇宙質量密度。

 

四維時空是構成真實全國的最低維度,我們的全國剛好是四維,至於高維真實空間,至多現在我們還無法感知,就如人將螞蟻當面的一塊食品拿起來,螞蟻隻當它憑空失蹤二維空間這個圈。

 

有一位專家曾打過一個比方:讓我們先假設一些留具有二維空間的扁片人,他們隻需立體觀念。假設要將一個二維扁片人關起來,隻須要用線在他四周畫一個圈便可,這樣一來,在二維空間的範圍內,他無論如何也走不出這個圈。

 

1。起首一個全國的構成必須滿足兩個條件:空間和時間,假設這兩者之間随便一個不具有,那麼這個全國就無意義,無意義也便是說不具有。

 

2。一個全國的物理法則是必需,全國上悉數事物的運作規律都必需有定然限定,不然該事物的具有就不成能(正所謂悉數事物都是相對的具有),假設按照維度空間論來說,那麼位於更高維度的生命體就有或許控制時間或空間.這便是不同邏輯的事。

 

而四維空間像愛因斯坦說的在三維空間上加一條時間軸,因為非論幾維空間都離不開時間的支付,沒有時間也就沒有空間!時空是無法分開的,分開就沒故意義了。有個例子一把尺子在三維空間裏(不含時間)轉動,其長度不變,但旋轉它時,它的各座標值均發生了變化,且座標之間是有聯繫的。四維時空的意義便是時間是第四維座標,它與空間座標是有聯繫的,也便是說時空是統一的,不成分割的整體,它們是一種此消彼長的關係。

 

四維空間便是現在的時空,五維便是黑洞蟲洞。四維時空不僅限於此,由質能關係知,品質和能量實際是一回事,品質(或能量)並不是獨立的,而是與運動狀態相關的,比如速度越大,品質越大。在四維時空裏,品質(或能量)實際是四維動量的第四維分量,動量是描述物質運動的量,因此品質與運動狀態有關便是理所當然的了。

 

在四維時空裏,動量和能量實現了統一,稱為能量動量四矢。别的在四維時空裏還定義了四維速度,四維放慢度,四維力,電磁場方程組的四維模式等。值得一提的是,電磁場方程組的四維模式更加完竣,徹底統一了電和磁,電場和磁場用一個統一的電磁場張量來描述。四維時空的物理定律比三維定律要完竣的多,這說明我們的全國的確是四維的。大約說至多它比牛頓力學要完竣的多。至多由它的完竣性,我們不克不及對它妄加懷疑。

 

狹義相對論中,時間與空間構成了一個不成分割的整體——四維時空,能量與動量也構成了一個不成分割的整體——四維動量。這說明自然界一些看似絕不關系的量之間或許具有深刻的聯繫。在今後論及廣義相對論時我們還會看到,時空與能量動量四矢之間也具有著深刻的聯繫。

              

歷經40載,耗資7億美元,愛因斯坦重力場理論即將被驗證!自從愛因斯坦在90年條件出了有關重力是場而非力的觀念後,對此觀念進行測試的最精確的陀螺儀和搭載它的火箭已經在美國準備就緒。來自美國宇航局的消息稱,當地時間419,重力探測器B將被送入地球極地軌道,對愛因斯坦廣義相對論中有關時空會因旋轉物體產生曲解的推斷進行間接驗證。

 

這個專案已經創造了一項記錄———耗時最長。從美國宇航局1964年對該計畫立項以來,整個工程歷經升沉,先後下馬7次,前後共耗資7億美元,最後才終於得以實現。

 

驗證慣性系拖沓現象。愛因斯坦提出的廣義相對論是現代物理學的奠基石,其要義是兩個物體間之所以具有引力,是因為重力場使四維時空發生曲解。1919年發生日蝕時的觀測結果證實太陽的重力使星光彎曲。1976年,美國宇航局的重力探測A計畫,把一個原子鐘送入離地1萬千米的太地面,證實了愛因斯坦提出的重力會使時間慢下來的推測。

 

但是,重力探測B計畫試圖測量的是愛因斯坦理論中更怪異的現象———“慣性系拖沓framedragging),即一個偏軸旋轉物體的重力場組成的時空的曲解。

 

理論上說,大約通過監視繞地球運行的一個陀螺儀的轉軸位置來驗證時空曲解的發生。在確定了參考星座後,假設發生時空曲解,那麼陀螺儀的轉軸和參考星座的偏向關係就會發生改變。加州理工學院的重力物理學家吉普·索恩說,測量太陽系的時空曲解成果大約幫助科學家更好理解黑洞的現象。

 

第一個間接測試該現象的空間設備。重力探測B設備的事理簡單說便是,根據牛頓力學事理,一個陀螺儀和一個參考星座偏向對齊後,假設沒有外力幹擾,就會始終保持對齊。但是根據愛因斯坦理論,由於地球自轉和重力場引起的時空曲解會組成陀螺儀和參考星座的相對偏向發生改變。

 

在美國宇航局的消息發佈會上,索恩稱即將發射的重力探測器B是第一個間接測試這種現象的空間設備。索恩說,我們從來沒有見過空間被一個運動的物體拖沓產生曲解。他說,這是愛因斯坦廣義相對論中的一個主要結論,雖然有科學家通過此外實驗間接驗證了該結論,但是目前為止還沒有實際的實驗間接對其驗證。索恩說,現代宇宙學的良多方面依賴愛因斯坦的理論來解釋天文現象,比如對黑洞這樣一個超密度物體使光線不克不及逃逸的解釋。

 

此次空間實驗所用的關鍵設備陀螺儀席卷目前為止最精確的球體。重力探測B設備有四個小型陀螺儀,每個陀螺儀的球體是乒乓球大小。據美國宇航局稱,這是目前為止人類制做的最完竣的球體。石英球體鍍了一層超導膜,據斯坦福大學的科學家弗朗西絲·艾福利特說,每個陀螺儀的精度都是目前同類航太設備的100萬倍以上。

 

在重力探測器被送入離地400英裏高軌道後,將鎖定一顆參考星座達13個月之久。期間,感測器會記錄下有關陀螺儀軸心偏離的證據,從而對愛因斯坦的理論進行驗證。美國國家科學鑽研委員會認為,假設該實驗腐爛,那麼它將成為驗證物理理論的一個經典實驗。假設沒有發現愛因斯坦理論的佐證,這次實驗也將是反動性的,因為那意為著現代物理的基石———廣義相對論將被改寫。

                

愛因斯坦

隻需能跨越光速,時間將倒流,人們就可以夠回到從前。這是電影《無極》中的理論。那麼光速能夠被跨越嗎?愛因斯坦認為,不克不及!但在20世紀50年代,一位德國科學家海姆給出了肯定的回答。

半個多世紀過去了,以海姆理論為基礎的實驗論文遽然被美國航空航太學會授予年度大獎,與此同時美國空軍對能夠跨越光速的超時空引擎表現出極大興趣。

還記得電影《星際旅行》中的企業號嗎?還記得《星球大戰》中的千年隼號嗎?這些超光速太空船能夠自由地穿梭在星際之間,瞬間躍入異度空間。電影是虛幻的,但現實中的科學實驗其實一直在奧密進行。美國航空航天局(NASA)一直在人造衛星上試驗這些科幻太空船所操作的離子引擎,並獲得了末尾腐爛。

曲速六維時空反引力子空間時空跳躍”……這些事實是偽科學還是未經證實的偉(大的)科學?隐秘的“Z機器將帶給衆人答案!

 

跳躍,進入超宇宙,這是最新一期的知名科技雜誌《新科學家》的封面大標題。據《新科學家》報導,美國航空航太學會(AIAA)在其年會上,每年都會給各種優秀論文頒獎,獲得2005年度核能和未來航空項目大獎的論文,描述了一種異想天開的的超時空引擎,這種引擎將使飛船以極快的速度飛行,從而進入另外一個空間。安裝了這種引擎的飛船,速度快到大約在幾分鐘內從地球飛抵月球。若進展順利,5年後便能修築測試模型飛船。

 

問題是:超時空引擎這一律念是創建在未被證實的物理學理論上的。這種論文獲獎,在學術上看來能否不夠嚴肅呢?但美國航空航太學會可不這樣認為,而且美國軍方也開始關注這種超時空引擎的觀念。别的,美國 能源部聖迪亞國家實驗室還聲稱,他們擁有的“Z機器可製造推動引擎所須要的龐大磁場,因此將有興趣進行驗證。

 

德國薩爾茨吉特應用科學大學的物理學家豪澤與共事德勒舍爾共同撰寫了這篇頗具爭議的論文,讨論超時空引擎製作的可行性,豪澤強調,這個課題與普及物理學觀點不盡相符。不過,美國空軍對有關構思極感興趣,豪澤本周與美國空軍代表見面,他強調計畫還處於相當末尾階段,若證明理論可行,5年後便可修築測試模型。

 

但是超時空飛船真的能離開地面嗎?德國一位不怎麼知名的物理學家(有人乾脆認為他是科幻小說家)海姆早在上個世紀50年代就開始探索超時空動力的觀念,當時他高興願意於彌合物理學界的一大鴻溝:牛頓力學和愛因斯坦相對論。海姆提出,強力磁場可製造引力場,以高速推動太空船。假設磁場夠強大,太空船就大約進入一個比我們地點的時空更高的空間,以超高速行走。當磁場一失蹤,太空船就會重返現在的時空。在這舉措步伐下,太空船能以50倍光速的高速運行,隻需5小時便可往返火星,到11光年以外的星體也隻需80天。

 

海姆用二度次空間學說補充愛因斯坦四維時空說,因此,宇宙就變成了六維時空。在海姆看來,萬有引力和電磁力大約相互轉化,因此旋轉磁場將減弱地球引力,從而使得飛船能夠離開地面。

 

當海姆於1957年公開發表大家的理論時,也曾轟動一時。但是海姆不久就從公眾視線中失蹤了,因為他聽從投資人路德維希的建議,深化拓展了大家的理論,結果開始鑽研起宇宙的基礎構成來。而海姆又堅持不學英語,因為他拒絕把鑽研介紹到國外。他1977年發表在德國學術雜誌上的論文,也由於太過深奧,甚至沒人能看懂。海姆後半生就這樣一直糾纏於新理論中的一些細枝末節。

 

而這種所謂的六維宇宙反引力學說,良多物理學家都示意沒聽說過或難以承受。但美國航空航太學會明天頒發的這個論文獎在物理學界引起了不小的震動,這一舉動等於認可了海姆的所有學說。

 

多數學者認為,在目前的物質技術條件下,很難製造出那麼龐大的磁場。但聖迪亞國家實驗室的太空動力鑽研員羅格·雷納德聲稱,他們目前擁有的一部X光發生器——Z機器——大約供給實驗所須要的磁場。他說:即便實驗證明結論是錯誤的,在我看來,這也是個腐爛的實驗。

 

2003年,也便是海姆去世後兩年,他的所有量子物理學說被電腦類比實驗所證實。企業號是美國馳名科幻電影《星際爭霸戰》(又譯《星艦迷航記》或《星際旅行》,Star Trek)中的一艘超光速飛船。企業號是在太地面組合修築的,有一個飛碟狀的主艦身、一個雪茄形副艦身和兩部曲速引擎。巨型碟形主艦身有11層甲闆,是船員留存與義務之處。企業號裝備了兩部曲速引擎,以正反物質反應為動力,能跨越光速,遨遊範圍除了物理上的距離之外,還有此外層次的距離。據電影描繪,企業號船員曾屢次在時光中旅行,回到過去差距時期執行任務,也曾到達另外一個與我們平行的宇宙中,與另外一個自我接觸。

 

曲速引擎——企業號的動力來自兩部曲速引擎,其問世令人類跨越了光速限定,而得以自由遨遊於星球之間。正如人類曾以馬赫數掂量音速以上的速度一樣,23世紀的人們以曲速等級來劃分光速以上的速度。第一級曲速便是光速,之後每加一級,速度就增長一位元。企業號最高可達十二級曲速,在十級曲速以上,時光會倒流。

 

傳送系統——企業號形體龐大不克不及登陸,隻能在星球軌道上運行,所以其人員經常壟斷傳送系統在企業號與地面之間往來。企業號的質能傳送系統可將人員送至19500哩以內之處。傳送系統雖然便捷,但也有其危險性。假設在傳輸過程中,可能在合成以及組合過程中發生問題,其結果將慘不忍睹。

 

力場防護罩——23世紀太空戰艦的必要配備,由密佈艦身的發射器在艦四周形成一道由力場構成的防護牆,可抵禦敵人的攻擊。但開啟力場防護罩會破耗良多能量,不克不及一直操作。

 

愛因斯坦提到所謂的四維空間模型。我們所身處的三維宇宙空間也會向第四維(時間軸)彎曲,就似乎二維空間的立體向三維空間彎曲,而形成一個球形。

 

把我們所身處的宇宙想像成這樣的一顆球,隻不過是向時間軸彎曲而不是向Z軸彎曲。我們所處的空間便是球體的最外面,而從外面往球中心點算進去,便是所謂的子空間。事實上,除了壟斷子空間場外,一些高密度的星體周圍的重力場也會將星體壓向宇宙中心點(宇宙模型球體中心)

 

假設從a點到b點距離為1800萬千米,飛船的飛行速度為10萬千米/秒,那麼所用時間就為1800/10=180()

  

假設從A點到B點距離為9000萬千米,那麼飛船從A點到B點的速度便是9000/180=50(萬千米/秒)

  

從結果大約看出,雖然飛船一直以未跨越光速的10萬千米/秒飛行,但它從A點飛到B點的速度卻為50萬千米/秒,已經跨越了光速。

  

這便是壟斷時空曲解和時空跳躍達成的超光速飛行。而進行時空跳躍則須要龐大的力場,目前的觀點認為強磁場將供給這個力場。

  

曲速便是壟斷強磁場所產生的子空間力場,讓光速的物理限定從真實空間移往子空間來計算。過程如圖所示分為幾個階段:第一階段,飛船在A點起飛並開始放慢;第二階段,飛船壟斷強磁場所產生的力場,向子空間跳躍,來到a點;第三階段,飛船在子空間飛行,從a點飛抵b點;第四階段,飛船勾銷強磁場,跳躍回正常空間,來到B點。

 

牛頓宇宙是一個絕對的、精確的全國,悉數物質、整個宇宙都由各種客觀具有的粒子構成,不論過去、現在和未來,時間都以固定的速度流逝;因果關係就像上帝的戒律一樣嚴格,絕無例外,未來大約徹底由過去來預測。

  

在愛因斯坦相對論中,時間和空間都具有延展性、可變性,宇宙是四維的:三維空間加時間——龐大的品質所產生的引力能夠曲解這四個維度。地球周圍的重力場便是被曲解空間的具體體現,在這個球形場中可觀測到運動中的時鐘變慢現象。更進一步地說,按照愛因斯坦的量子物理學,次原子标準上那種複雜的不確定性使得從過去預測未來變得不成能,確定性在這裏被幾率所經辦。

 

          美軍未來計劃建設“時空之舟”企業号(附圖)

 

             時空之舟“企業號

 

         

 







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