接上话,我们已经知道了四维时空可以分解为一条时间轴与三条空间轴……
上中学的时候,老师便教了我们一个用于在平面图上表示坐标的方法,叫“直角坐标系”,也可叫“笛卡尔坐标系”,简称“坐标系”。
各位上过中学的读者们,仔细回忆回忆,直角坐标系有什么特征呢?
有一条横轴和一条纵轴!
正确,还有吗?
有四个象限!
嗯,不错,还——有吗?
这个……x轴和y轴互相垂直!
昂,昂。
还有好多。(正常,一时间想不起来这么多……)
相信好多小读者们表现得不明不白,稀里糊涂:“象限是什么鬼?” “笛卡尔又是谁?”
这个……具体笛卡尔是谁你们就别管了……你就记住他是位伟大的数学家就行。
有关直角坐标系的知识,其实对了解四维时空没有多少实际帮助,但它可以辅助我们循序渐进,慢慢了解四维时空。
下图这个就是直角坐标系。
在这里,直线x即为x轴(横轴),直线y即为y轴(纵轴)。如果按“矿笔1”的说法,那么x、y就都是二维空间中的一个维度概念,x代表了长,y代表了高(这个高在二维空间也就是宽),即“面积概念”(好像没有这个词,这只是个辅助)。
直角坐标系若要确定一个点(一个坐标),那么至少就需要x与y这两个维度来确定,这是我们三维空间对二维空间确定坐标的一个好方法——不严谨讲便是二维空间中确定坐标的方法。
那就好办了,我们再在另一个维度上画条线不就成了三维空间中的坐标表示了吗?
这便是三维坐标系,即“三维笛卡尔坐标系”,用于确定一个三维空间中的坐标。
这便是三个维度。
那再加上一条时间轴呢?
既然有了一条时间轴,那么空间和时间便融合在了一起,在此它们不能独立,那么便形成了我们熟知的时空。