什麼是四次元空間?

  • 作者:由 匿名使用者 發表于 動漫
  • 2022-10-12

什麼是四次元空間?匿名使用者 2013-04-05

在日常生活中,我們會遇到各種各樣的物質.根據它們的狀態,可以分為三大類,即固體、液體和氣體.例如鋼鐵是固體,水是液體,而氧氣是氣體.任何一種物質,在一定條件下都能在這三種狀態之間轉變.以水為例,在一個標準大氣壓下,當溫度降到0℃以下時,水開始變成冰.而當溫度升到100℃時,水就會沸騰而變成水蒸汽.

如果溫度不斷升高,氣體又會怎樣變化呢?科學家告訴我們,這時構成分子的原子發生分裂,形成為獨立的原子,如氮分子(N2)會分裂成兩個氮原子(N),我們稱這種過程為氣體分子的離解.如果再進一步升高溫度,原子中的電子就會從原子中剝離出來,成為帶正電荷的原子核(稱為離子)和帶負電荷的電子,這個過程稱為原子的電離.當這種電離過程頻繁發生,使電子和離子的濃度達到一定的數值時,物質的狀態也就起了根本的變化,它的性質也變得與氣體完全不同.為區別於固體、液體和氣體這三種狀態,我們稱物質的這種狀態為物質的第四態,又起名叫等離子體.

在茫茫無際的宇宙空間裡,等離子態是一種普遍存在的狀態。宇宙中大部分發光的星球內部溫度和壓力都很高,這些星球內部的物質差不多都處於等離子態。只有那些昏暗的行星和分散的星際物質裡才可以找到固態、液態和氣態的物質。

就在我們周圍,也經常看到等離子態的物質。在日光燈和霓虹燈的燈管裡,在眩目的白熾電弧裡,都能找到它的蹤跡。另外,在地球周圍的電離層裡,在美麗的極光、大氣中的閃光放電和流星的尾巴里,也能找到奇妙的等離子態。

等離子體有什麼用處呢?噢!它的用途非常廣泛.從我們的日常生活到工業、農業、環保、軍事、宇航、能源、天體等方面,它都有非常重要的應用價值.

一個重要的研究是高溫等離子體和受控熱核聚變反應:如果用物質中最輕的元素,如氫的同位素氘,形成一個攝氏幾千萬度的高溫等離子體,那麼,這些原子核會發生核反應.結果會放出巨大的能量,科學家稱它為熱核聚變反應.氫彈就是這樣一個爆炸性的熱核聚變反應.但人類希望有一個慢慢放出能量並可以發電的熱核聚變反應,建造一個“人造小太陽”,然而,這個目標至今尚未實現.

另一個重要應用是一些特殊的化學元素形成一個攝氏幾萬度的低溫等離子體,這時,物質間會發生特殊的化學反應,因此可用來研製新的材料.如在鑽頭等工具上塗上一層薄薄的鈦來提高工具的強度、製造太陽能電池、在飛機的表面上塗一層專門吸收雷達波的材料可躲避雷達的跟蹤(即隱形飛機)……這些被稱為等離子體薄膜技術.

另外,還可用等離子體脫掉煙塵中的硫、用等離子體照射種子來提高農作物的產量、研製大螢幕的等離子體電視機、研製等離子體火箭發動機到火星等遙遠的宇宙去旅行……等離子體的應用真是舉不勝舉。

所謂等離子彩電PDP(P la sm a D isp lay Pan e l)是在兩張薄玻璃板之間充填混合氣體,施加電壓使之產生離子氣體,然後使等離子氣體放電,與基板中的熒光體發生反應,產生彩色影像。等離子彩電又稱“壁掛式電視”,不受磁力和磁場影響,具有機身纖薄、重量輕、螢幕大、色彩鮮豔、畫面清晰、亮度高、失真度小、節省空間等優點。

等離子(簡稱PDP)是採用近幾年來高速發展的等離子平面螢幕技術的新—代顯示裝置,目前市場上銷售的產品有兩種型別,一種是等離子顯示屏,另一種是等離子電視,兩者在本質上沒有太大的區別,唯一的區別是有沒有內建電視接收調諧器。

由於PDP發展初期主要是針對商業展示用途,所以當前仍有很多PDP都沒有內建電視接收調諧器,也就是說,不能直接接收電視訊號。因此如果選擇的是這種產品,那麼只能透過衛星解碼器或錄影機等其它裝置來兼作電視訊號調諧接收器,也可另購—個電視接收器。現在等離子已經開始面對家庭使用者設計生產,目前生產的部分等離子開始內建電視接收器,這些機型預先就設有RF射頻連線端子,可以直接播放電視節目。

大部分國產的PDP都是內建電視接收器,如海信、上廣電SVA和TCL的多款產品。而國外的廠家,有些產品採用外接電視接收器,也有部分產品採用內建電視接收器。一般把外接電視接收器的PDP稱為等離子顯示屏,把內建電視接收器的PDP稱為等離子電視,選購時應問清楚是否帶電視接收功能。

所謂等離子體,就電氣技術而言,它指的是一種擁有離子、電子和核心粒子的不帶電的離子化物質。等離子體包括有,幾乎相同數量的自由電子和陽極電子。在一個等離子中,其中的粒子已從核心粒子中分離了出來。因此,當一個等離子包括大量的離子和電子,從而是電的最佳導體,而且它會受到磁場的影響,當溫度高時,電子便會從核心粒子中分離出來了。

近幾年來等離子平面螢幕技術支援下的PDP 真可謂是如日中天,它是未來真正平面電視的最佳候選者。其實等離子顯示技術並非近年才有的新技術,早在1964年美國伊利諾斯大學就成功研製出了等離子顯示平板,但那時等離子顯示器為單色。現在等離子平面螢幕技術為最新技術,而且它是高質圖象和大純平螢幕的最佳選擇。大純平螢幕可以在任何環境下看電視,等離子面板擁有一系列象素,同時這些象素又包含有三種次級象素,它們分別呈紅、綠色、藍色。在等離子狀態下的氣體能與每個次象素裡的磷光體反應,從而能產生紅、綠或藍色。這種磷光體與用在陰極射線管(CRT)裝置(如電視機和普通電腦顯示器) 中的磷光體是一樣的,你可以由此而得到你所期望的豐富有動態的顏色,每種由一個先進的電子元件控制的次象素能產生16億種不同的顏色,所有的這些意味著你能在約不到6英寸厚的顯示屏上更容易看到最佳畫面。

對四維空間,一般人可能只是認為在長、寬、高的軸上,再加上一根時間軸,但對於其具體情況,大部分的人仍知之甚少。

有一位專家曾打過一個比方:讓我們先假設一些生活在二維空間的扁片人,他們只有平面概念。假如要將一個二維扁片人關起來,只消用線在他四周畫一個圈即可,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。

現在我們這些生活在三維空間的人對其進行“干涉”。我們只需從第三個方向(即從表示高度的那跟軸的方向),將二維人從圈中取出,再放回二維空間的其他地方即可。

在我們看來,這是一件簡單的事,但在二維扁片人的眼裡,卻無疑是不可思議的:一個人明明被關在圈內,怎麼會忽然消失不見,然後就出現在另一個地方!

對我們這些三維人而言,四維空間的情況就與上述解釋十分類似。如果我們能克服四維空間,那麼,在瞬間跨越三維空間的距離也不是不可能。

下面再做一個試驗:將一些橡皮繩按經緯線的樣式編成一張網,將之張平,我們可以將之近似看做是二維平面,然後將一個小球放在網上,橡皮網在小球的重力作用下凹陷,這就形成了三維空間。

但從空間的內部去觀察這個空間,卻往往是看不清的,那些二維扁片人並未必意識到他們所生活的空間已經發生了扭曲。當他們從平面來到這個凹陷處,並且這個凹陷已深到了一定程度、或扭曲到一定程度時,二維扁片人也可能自由來往於三維空間。

這個引起空間扭曲的小球在我們三維世界的例子就是黑洞。黑洞事實上是存在於四維空間的一種現象,或者說,黑洞是連線三維世界與四維空間的通道(當然在下絕不是說“如果誰要去四維空間,就請往黑洞走”,那樣只會“死無全屍”而已^O^)。我們有可能透過對黑洞的深入研究,找到克服四維空間的辦法,那樣的話,瓦普跳躍飛行就不再是夢想了。

現在科學家已經證實,黑洞的存在確實會令周圍的空間極度扭曲。根據廣義相對論,光線在正常的空間裡以直線傳播,但當空間扭曲時,光線會隨著空間扭曲的方向而扭曲。如果能給一束射進黑洞的光線拍照的話,我們就會發現,光線呈螺旋形指向黑洞中心,因為黑洞的巨大質量已使周圍的空間扭曲得不成形了。

但事實上,這樣的照片是拍不出來的。因為黑洞連光線也吸收,我們根本無法透過肉眼看見它,又如何能拍下照片(當然在下指的是普通光學照片,如果是射電天文望遠鏡,說不定能拍到這奇異的場景)?

什麼是四次元空間?隨便逛逛5352 2013-06-02

四次元肯定是存在的,但是就像1次元和2次元一樣不能理解什麼是3次元。

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