第四維度的物理學專業是什麼？

實際上，這是相對論。

四維空間是時空的概念。 簡單來說，任何具有四維空間的空間都可以稱為“四維空間”。 然而，日常生活中提到的“四維空間”，大多是指愛因斯坦在他的《廣義相對論》和《狹義相對論》中提到的“四維時空”的概念。

根據愛因斯坦的概念，我們的宇宙是由時間和空間組成的。 時間和空間的關係是，與普通三維空間的長、寬、高三軸相比，空間結構中多了乙個時間軸，這個時間軸是虛值的軸。

它應該是理論物理學。

我不知道這是否正確。

“空間”的數學概念僅限於對位置和方位的描述，不涉及時間。

在經典物理學中，空間與時間無關，所以經典物理學中的空間實際上是空間的數學概念。

但相對論力學認為空間和時間是密不可分的。 因此，在描述物體的運動時，可以將時間新增為元素。 這也稱為四維空間。

也就是說，除了數學中的x、y、z三個空間維度外，還增加了時間t的維度。

數學中存在著各種各樣的多維空間，但到目前為止，我們所知道的物理世界只是四維的，即三維空間加上一維時間。 現代微觀物理學中提到的高維空間是另一種含義，它只具有數學意義。 四維時空是構成現實世界的最低維度，而我們的世界恰好是四維的，至於高維的現實空間，至少目前是無法感知的。

我在一篇文章中提到了乙個例子，其中標尺在三維空間（沒有時間）中旋轉，其長度不會改變，但是當它旋轉時，其坐標值會發生變化，並且坐標相互關聯。 四維時空的含義是時間是與空間坐標相關的四維坐標，也就是說，時空是乙個統一的、不可分割的整體，它們是一種“一消二”的關係。 四維時空並不侷限於此，從質量和能量的關係來看，質量和能量其實是一回事，質量（或能量）不是獨立的，而是與運動狀態有關的，比如速度越大，質量越大。

在四維時空中，質量（或能量）實際上是四維動量的第四維分量，而動量是描述物質運動的量，因此質量與運動狀態有關是很自然的。 在四維時空中，動量和能量是統一的，稱為能量-動量四向量。 此外，在四維時空中，還定義了電磁場方程組的四維速度、四維加速度、四維力和四維形式。

值得一提的是，電磁場方程組的四維形式更加完善，完全統一了電和磁，電場和磁場由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完美得多，這說明我們的世界確實是四維的。 可以說，至少它比牛頓力學完美得多。

至少因為它的完美，我們不能懷疑它。 在狹義相對論中，時間和空間構成了乙個不可分割的整體——四維時空，能量和動量也構成了乙個不可分割的整體——四維動量。 這表明自然界中一些看似無關的量之間可能存在深刻的聯絡。

在未來對廣義相對論的討論中，我們還將看到時空和能量動量的四個向量之間存在著深刻的聯絡。