第四维度：时间为什么会被当作一个维度？

“维度”并不是一个历史悠久的词，第一次出现也不过2百多年，只不过那时的维度多停留在数学层面，类似得表达是“点是0维、直线是1维、平面是2维、体是3维”。此时的维度多停留在刻板的数学，并在数学家的本子内沉寂了太久太久，这很自然，因为在大家都这么认为的地方永远不会有太多异议，维度就此被局限于三维而沉寂100多年。

直到1915年，一个36岁的中年人摸了摸烟斗，创造性的把时间，这种以秒而不是以厘米为单位的东西，赋予其维度概念。此人是谁，自然大家一眼就知道，而这个全新的概念突然间有了“时空”的名字。也正是在广义相对论提出的同时，维度这个概念，突然间让全世界的科学家都对他异常着迷。

在时间作为第四维的过程中，自然免不了困惑和怀疑，当年的大部分科学家就和此时的我们一样对此深有异议。因为在这四个维度中，时间的单位和另外三个维度空间单位不同，即使有伟人站台，很多人还是非常愿意将时间和其他三维进行本质区别对待。这种看法，如果从纯粹的数学和哲学角度来看，时间确实不应该和其他三维放在一个同一个概念（维度）上进行考虑。但这是我们传统的看法，也是经典物理的看法。按照数学和哲学来思考，前三维可以被这样描述：点基于点是0维、点基于直线是1维、点基于平面是2维、点基于体是3维。再进一步解释，在点上描述（定位）一个点就是点本身，不需要参数；在直线上描述（定位）一个点，需要1个参数（坐标值）；在平面上描述（定位）一个点，需要2个参数（坐标值）；在体上描述（定位）一个点，需要3个参数（坐标值）。

以此推导下去的话，我们应该得出这样一个结论：直线基于平面是4维、直线基于体是6维、平面基于体是9维。进一步解释，两点可确定一条直线，所以描述（定位）一条直线在平面上需要2×2个参数（坐标值）、在体上需要2×3个参数（坐标值）；不共线的三点可确定一个平面，所以在体上描述（定位）一个平面需要3×3个参数（坐标值）。但是宇宙是物理的世界，很多东西我们无法单纯用从数学和哲学的角度就能彻底进行解释。这种物理和数学之间差异的表现，最富调侃韵味的莫过于，一大堆物理学家往往会以自己的理论不被数学家所理解为荣。

在物理世界中，维度往往具有这样一个特性：假设在线这个维度（第一维度），线上有两个点，一点要到达另外一个点，正常情况下，他必须得跨越两点之间的距离；但是，如果引入第二维度（面）情况就不一样了，因为第二维度的存在，线不仅有了长度还有了宽度，在一条线的外围存在无数个和他类似的线，此时如果线上的点要达到上述位置，它可以完全顺着线的宽度迂回到达那个位置，这时如果站在线上的点就会发现一个奇怪的现象，之前的那个点突然间消失了，然后经过一段时间又出现在了另外一个点上，这对于在第一维度的点来看是不可思议的。同理，类似，第二维度的点可以通过和它平行的面突然间又回到第二维度的另外一点上，第二维度的点也看到了类似第一维度看到的现象。如此看来，维度具有递增性，在高维度的点可以随意到达低维度的任何位置。为什么说时间是第四维度呢？因为时间具有前三维度的任何特性，通过时间这个第四维度，我们可以随意到达前个三维度上的任何位置。举例来说，你可以试想，你如果要从家到学校，一般情况（在三维空间内）你必须得跨过家和学校的空间距离到达那，但是如果能通过第四维度这个通道，你就会看到了一个很有意思的现象，你此刻还在家里，下一刻就可以在学校了，你根本不必去跨越原先的这个空间距离。而且，以此推断，如果我们能够利用时间这个第四维度的话，我们几乎可以瞬间达到我们现在的这个时空宇宙的任何位置，当然，有个地方你可能去不了，奇点！为什么去不了，因为按照超弦理论的推导，因为奇点处（黑洞处）是第五维度。

相信很多朋友看到这，突然间发现自己有种从未体验过的豁然开朗。但是，脑海中始终会自己弱弱的问几句：这真是我们的现实世界吗？这真是我们的真实宇宙吗？我们这个世界真的存在“一会在这，一会在那”的现象吗？这是一个非常不错的问题！我实在无法做出肯定答案。科学家们也非常希望能有证据表明存在这样一种现象。但是，科学家是严谨的，暂时没有证据表明这样一种现象的存在。但是，大部分科学家都觉得，即使爱因斯坦在世的话，他老人家也会这么倾向认为，宇宙中确实是有这种现象存在的，因为在数学推导和哲学上看，这种现象都是极具说服力的，目前没观察到不代表以后观察不到，所以这又是一个等待的过程。

但是，我个人觉得（当然，我算个屁啊）宇宙中的某些现象还是非常有意思。比如，电子的运行轨迹！我们知道电子是一种微观基本粒子，它的运动轨迹在早期物理学被描述成类似地球绕太阳运行的轨道理论；但是随着现代科技水平的发展，观察技术的提升，我们才发现之前的理论和真实情况有太大出入。电子的运动轨迹，哪是什么轨道运行，电子简直就是个疯子，一会儿出现在这，一会出现在那，电子的运动毫无规律可言，我们描述电子的轨迹只能用概率云来描述。为什么电子的运动会出现这样一种出乎所有人意料之外的情况呢？按照超弦理论描述，宇宙拥有十或十一维空间，在宇宙大爆炸时，前四维度随着空间、物质、时间而突破类似电子大小的范围，而其他7维仍被卷曲在原来的小范围内；电子作为几百种微观基本粒子之一，电子的大小达到了进入高纬度的条件，故极有可能进行着类似穿越时空的行为。但是为什么电子的穿越时空的地点为什么只选择在原子核而不是空间上的任何一点，这至今仍然是个谜！

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