四维时空方向

En résumé (grâce à un LLM libre auto-hébergé)

  • 文本探讨了多维时空的概念,通过将几何结构与字母或手等熟悉物体进行比较。
  • 它讨论了物理学家和数学家如何将时空视为一种四维结构,这种结构影响着过去与未来的区分。
  • 文本还提到了诸如勃伊曲面和莫比乌斯带等拓扑概念,这些概念与宇宙结构以及存在相对空间区域的可能性相关。

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12

(151)

一个括号:时空方向。

** ...**在二维世界中,我们将几何物体等同于字母。在三维世界中,它们被等同于“右手”和“左手”。

四维结构被等同于动态全息图。

**...**五维结构或十维结构会是什么样子呢?有时,我真羡慕上帝,不是吗?

**...**他看着我们可怜的四维结构,一定在笑。

**...**但是,一个理论物理学家,甚至一个数学家,不过是一些具有方向的四维结构。如果它们没有这样的方向,它们就无法区分过去和未来,也无法区分左右。

**...**整个宇宙是一个四维结构。我们可以把它想象成一个封闭的物体,具有局部球形的拓扑结构。称t为时间。在某一时刻,我们可以进行一次切割,这是一张三维的超曲面。如果这是一张三维球面S3,时间是有意义的。时间矢量穿过这个超曲面,我们不会遇到任何悖论。

**...**让我们减少维度的数量。想象一个封闭的二维世界,某种时空(x,y,t)。

**...**我们可以在t = 常数时进行切割,这样就得到一个维度为3 - 1 = 2的几何物体:一个二维表面。在任何一点,定向的法向量代表时间箭头。

如果这个时空可以被时间定向(我们假设它是封闭的),那么空间是一个S2球体:
(152)

**...**但假设代表空间的表面是单侧的。例如,取一个Boy表面(这是一个封闭的单侧表面。参见网站的“数学”部分)。
(153)

你可以通过将莫比乌斯带粘合在一起制作一个。我向你展示一个:
(154)

你知道无法定义一个定向的法向量:
(155)

**...**Boy表面的双叶覆盖是一个S2球体。如果我们把我们的三维时空等同于一组S2球体,这些球体像俄罗斯套娃一样排列,每个对应一个宇宙时间t的特定值,那么我们可以(勉强)设想一种时空,其中对径点可以被合并。这就是论文中建议的拓扑结构:
Jean-Pierre Petit:“缺失质量问题”。Il nuovo Cimento B,第109卷,1994年7月,第697-710页。
**...**然后我们知道,位于球体“赤道”上的对径点可以像莫比乌斯带的双叶覆盖一样排列:
(156)

我们可以看到,这样空间对径区域与相反的时间箭头相联系。
(157)

**...**顺便说一下,我们看到它是如何将对映物体联系在一起的。

**...**空间是一个四维超曲面。如果我们能定义一个宇宙时间t,我们可以在t = 常数时进行切割,这些切割就是三维空间。如果空间是封闭的,我们可以将其等同于一个S3球体,它可以用三维射影空间P3的双叶覆盖来建模(相当于三维中的Boy表面)。这种操作会将具有相反时间箭头的区域相互联系。

Index 动态群理论

原始版本(英文)

a4112

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(151)

一个括号:时空方向。

** ...**在二维世界中,我们将几何物体等同于字母。在三维世界中,它们被等同于“右手”和“左手”。

四维结构被等同于动态全息图。

**...**五维结构或十维结构会是什么样子呢?有时,我真羡慕上帝,不是吗?

**...**他看着我们可怜的四维结构,一定在笑。

**...**但是,一个理论物理学家,甚至一个数学家,不过是一些具有方向的四维结构。如果它们没有这样的方向,它们就无法区分过去和未来,也无法区分左右。

**...**整个宇宙是一个四维结构。我们可以把它想象成一个封闭的物体,具有局部球形的拓扑结构。称t为时间。在某一时刻,我们可以进行一次切割,这是一张三维的超曲面。如果这是一张三维球面S3,时间是有意义的。时间矢量穿过这个超曲面,我们不会遇到任何悖论。

**...**让我们减少维度的数量。想象一个封闭的二维世界,某种时空(x,y,t)。

**...**我们可以在t = 常数时进行切割,这样就得到一个维度为3 - 1 = 2的几何物体:一个二维表面。在任何一点,定向的法向量代表时间箭头。

如果这个时空可以被时间定向(我们假设它是封闭的),那么空间是一个S2球体:
(152)

**...**但假设代表空间的表面是单侧的。例如,取一个Boy表面(这是一个封闭的单侧表面。参见网站的“数学”部分)。
(153)

你可以通过将莫比乌斯带粘合在一起制作一个。我向你展示一个:
(154)

你知道无法定义一个定向的法向量:
(155)

**...**Boy表面的双叶覆盖是一个S2球体。如果我们把我们的三维时空等同于一组S2球体,这些球体像俄罗斯套娃一样排列,每个对应一个宇宙时间t的特定值,那么我们可以(勉强)设想一种时空,其中对径点可以被合并。这就是论文中建议的拓扑结构:
Jean-Pierre Petit:“缺失质量问题”。Il nuovo Cimento B,第109卷,1994年7月,第697-710页。
**...**然后我们知道,位于球体“赤道”上的对径点可以像莫比乌斯带的双叶覆盖一样排列:
(156)

我们可以看到,这样空间对径区域与相反的时间箭头相联系。
(157)

**...**顺便说一下,我们看到它是如何将对映物体联系在一起的。

**...**空间是一个四维超曲面。如果我们能定义一个宇宙时间t,我们可以在t = 常数时进行切割,这些切割就是三维空间。如果空间是封闭的,我们可以将其等同于一个S3球体,它可以用三维射影空间P3的双叶覆盖来建模(相当于三维中的Boy表面)。这种操作会将具有相反时间箭头的区域相互联系。

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