解释一下四维空间

2024-04-29

1. 解释一下四维空间

据科学家猜想  四维空间是三维空间的无限叠加 再加上时间构成 另外四维空间内的生物 将会了解自己所有的发展轨迹 而且超弦理论认为 世界是由10维空间加时间构成 其中七维都蜷缩在普朗克微观尺度上 人如果进入四维空间 就会像克莱因瓶一样没有内外

解释一下四维空间

2. 简单解释一下四维空间

根据爱因斯坦的概念,我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系,是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又多了一条时间轴,而这条时间的轴是一条虚数值的轴。
一维是线,二维是面,三维是静态空间,四维是动态空间(因为有了时间),当然这只是一种说法,并

  四维空间
不是说第四维就是时间。
在物理学中描述某一变化着的事件时所必须的变化的参数,这个参数就叫做维。几个参数就是几个维。比如描述“门”的位置就只需要角度,所以是一维的而不是二维。
简单地说:零维是点,没有长、宽、高。一维是由无数的点组成的一条线,只有长度,没有宽、高。二维是由无数的线组成的面,有长、宽没有高。三维是由无数的面组成的体,有长宽高。维可以理解成方向。

3. 谁能详细的解释四维空间?

有人说:“人们通常说的三维空间再加上时间就是四维空间,四维空间就是指包括时间a和由长x宽y高z组成的包括三维空间在内的空间。”可我认为这并不可信,假设一个二维生物(如果有的话),他们考虑所谓的三维空间绝对和我们所认识的三维空间不同——它们不会想到立体空间(三维),而同样会把时间作为第三维,因为他们无法感受真正三维的存在。而我们也许就在这个误区中打转。
我认为所谓的第四维不可能仅仅是三维+时间这么简单,以下是我自己的想法(仅供参考及思考):
q:一只蚂蚁在一条线上(一维空间),在两边挡住,它怎么出去?
a:从平面上绕过去(即二维空间)
q:他在平面上被一个圈困住(平面二维空间),怎么出去?
a,跳出去(从三维空间)
那么如果将他困在一个盒子里(立体三维)怎么出去?显然时间不能很好的解释他如果想从盒子里出去,让我们先做一个假设,现在有两个同样大的空间,设盒子里的空间为a,设外面的空间为b,如果想从a穿到b,就可以将两个空间折叠使它们同时处在一个三维空间的大小里,然后从a潜到b,,然后再将空间复原,蚂蚁在b里了。
换句话说:
线(一维空间)载着点
面(二维空间)载着线
空间(三维空间)载着面
重叠空间(四维空间)负载着多个三维空间,而四维空间中的运动即是在各个被扭曲的个体空间之间穿梭,也就是说在四维空间里有一种类似于虫洞的东西将扭曲过的空间联通,就像扭曲一张纸(二维空间)变成一个圆柱,然后轻易地从一个边缘跳到另一个边缘(上升到三维空间)。但四维空间在三维生物来讲是无法感知的,就像二维生物不知道三维空间的概念一样。
当然这是我的理解能达到的宽度,目的只是为人类文明进步献一份力,如果读者有兴趣或认为不可信可以和我进行进一步讨论。

谁能详细的解释四维空间?

4. 四维空间怎么理解

四维空间不同于三维空间,四维空间指的是标准欧几里得空间,可以拓展到n维;四维时空指的是闵可夫斯基空间概念的一种误解。人类作为三维物体可以理解四维时空(三个空间维度和一个时间维度)但无法认识以及存在于四维空间,因为人类属于第三个空间维度生物。通常所说时间是第四维即四维时空下的时间维度。四维空间的第四维指与x,y,z同一性质的空间维度。然而四维时空并不是标准欧几里得空间,时间的本质是描述运动的快慢。
一、四维空间定义:
在物理学中描述物质变化时所需的参数,这个参数就叫做维。几个参数就是几个维。比如描述“门”的位置就只需要角度,所以是一维的而不是二维。
简单地说:零维是点,没有长度、宽度及高度。一维是由无数的点组成的一条线,只有长度,没有其中的宽度、高度。二维是由无数的线组成的面,有长度、宽度没有高度。三维是由无数的面组成的体,有长度、宽度、高度。
因为人的眼睛只能看到二维,二维生物看对方只有一条线。人的双眼看到的是两个二维投影,经过大脑处理形成一个整体的视觉。
二、四维空间概念
从广义上讲:维度是事物“有联系”的抽象概念的数量,“有联系”的抽象概念指的是由两个抽象概念联系而成的抽象概念,如面积。所以四维就是四个有联系的抽象概念组成的,第四个抽象概念是实时间,第四联系值为速度。

扩展资料
其他维度
1、前三维是位置,存在于空间中;
2、第四维是速率,存在于时间中;
3、第五六维是速率指向,存在于(速度)时间方向中;
4、第七八维是状态指向,存在于自身形状对应的空间方向中;
5、第九维是状态转角,存在于自身形状对应的滚动中;
6、第十维是自旋速率,存在于滚动时间中;
7、第十一二维是自旋赤道轴指向,存在于滚动(速度)时间方向中;
8、第十三维是自旋赤道轴指向漂移速率,存在于滚动变化(加速率)时间方向中;
9、第十四五维是自旋赤道轴指向漂移速度赤道平面映射方向,存在于滚动变化(加速度)时间方向中;
10、第十六维是加速率(或受力强度);
11、第十七八维是加速度(或受力)方向。
参考资料来源:百度百科-四维空间

5. 怎样理解四维空间?

什么是四维?现在的说法是三维空间加上时间这一维,构成所谓的四维空间。然而,这种说法是一击即破的。为什么?   我们可以从二维来考虑。一个二维生物(如果有的话),他们考虑所谓的三维空间绝对和我们所认识的三维空间不同——它们会把时间作为第三维,因为他们无法感受这一维的存在。同样,我们现在也走进了这个误区,把时间算做第四维。可能四维生物看到我们在宣扬这种思想时,也在为我们叹息。那么时间算不算一维?在我看来,时间应该算是一维,即在多维生物本身的维度之外再加N维,构成新的M+N维空间,而且这样也有助于帮我们解决一些问题,也可以使我们对比三维维度更高的空间加深认识。   有一个更新的构想,即所有的维度都是由时间构成,没有时间,就没有空间,包括最基本的一维空间。这应该好理解,因为没有时间,空间本身的存在就没有任何意义,因为时空本身就是不能分割的整体。那么,为什么一种时间可以形成不同的维度空间?这里,我们可以把时间看成是一种可以分解的常量。时间可以分解,这一句话理解起来可能有点困难。但是,只要想通了道理也是很简单的。要明白这个道理,首先必须了解两点。第一是时空的不可分性,这一点估计大家都明白,离开了空间谈时间,或者离开了时间谈空间,都是毫无意义的。第二点是时间的多样性,这一点了解起来可能有一点麻烦。在日常生活中,我们接触到的都是时间的合成体,也就是各个分时间有机结合形成的一个总的时间体系。可能你们会觉得我是在狡辩,其实不是。只要你们换一个角度去想,一个结果,可能是几个不同的原因形成的。就拿运动来说,我们观察到的一般都是几个不同运动产生的一种运动的结合体,即合运动。关于时间,我们也可以这样去想。我们看到的时间结合体,可以是由物体运动的时间,历史时间(即经历时间)和其他的一些时间构成。而运动时间,我们又可以看成由上下运动的时间,左右运动的时间和前后运动的时间。当然,划分方法是多样的,这就构成了时间的多样性,至于如何去划分,这就要由不同的情况而定。一部分时间对应一段空间。在这个不完整的空间里,时间起到了决定性的作用。   我们之所以是三维生物,是因为这个维度的空间里只存在三维的时间。时间的不完整决定了空间的不完整。我们不能认识其他维度的空间,是因为我们不具备在那个空间里面运动的时间。时间的多样性决定的空间的多样性。同时,因为时间的不同分解方式,注定了我们的三维空间也是相对的,它可以被命名为一维,二维,甚至是任意维——完全取决于不同的分解方式。时间是决定维度的关键,同时,它也是决定低维物体高维存在方式的关键。   让我们看看科学上的说法:低维是空间上的缺陷,它们不具备在高维世界内运动的空间。关于这一点,有一个疑问,那就是我们怎么可以发现这个缺陷。我们认为的低维不存在某一个空间长度,是因为我们无法确定它有那一个长度,也就是我们现在用最好的设备也无法观察到那一个长度差。那么,将来呢?我们现在无法认证,可能将来会有人证明那个低维物体确实属于高维。因此,低维与高维并不存在所谓的空间差。那么,我们如何区别高维与低维?很简单,用时间。用时间去解释任何一个维度空间,我们也可以认为,低维之所以比高维低级,是因为它们存在时间上的缺陷,它们无法在时间范畴内感受高维的存在。所以,我们要去了解低维或者高维,先要知道它们存在的时间范围。高维与低维之间可以实现转化,道理是很简单的,只要加入或者去掉一个时间单位就可以了。然而说起来很容易,做起来却很复杂,我们对时间的概念都是如此模糊,要想在空间范围内实现时间的转化就更困难。   对四维空间,一般人可能只是认为在长、宽、高的轴上,再加上一根时间轴,但对于其具体情况,大部分的人仍知之甚少。有一位专家曾打过一个比方:让我们先假设一些生活在二维空间的扁片人,他们只有平面概念。假如要将一个二维扁片人关起来,只需要用线在他四周画一个圈即可,这样一来,在二维空间的范围内,他无论如何也走不出这个圈。现在我们这些生活在三维空间的人对其进行“干涉”。我们只需从第三个方向(即从表示高度的那跟轴的方向),将二维人从圈中取出,再放回二维空间的其他地方即可。对我们这些三维人而言,四维空间的情况就与上述解释十分类似。如果我们能克服四维空间,那么,在瞬间跨越三维空间的距离也不是不可能。

怎样理解四维空间?

6. 四维空间到底是什么,要如何理解?

四维空间这个概念在各种场合都能看到,但基本上很少能看到解释的,今天就让我来给大家细细解释一下,用小学生也能理解的方式。
首先给大家来一个概念上的认识,四维空间是否存在是不确定的,没有人可以证明其存在或不存在。而且从实际的角度出发,其实我们所明确知道的就只有人类活着的三维空间而已,二维和一维都是我们通过经验把三维“降级”获得了,同样,四维是我们给三维“升级”得到的。


从乘法与几何的关系开始
我们都学过方程,x和y是我们最早接触的未知数,但是大家有没有想过,为什么会出现方程呢?方程本身有什么意义?
方程是数学的一部分,而数学是人类生产生活中总结出的计数手段。就说乘法吧,它是加法的进阶,4×5的意思同时等于4个5相加或5个4相加。


而古人在计算面积的时候意识到,用乘法可以对面积进行类似加法的计算。比如我把每一个小黄豆在平面上所占有面积算作1,那么当我用小黄豆铺满某一个平面时,通过数黄豆的数量就可以知道面积的大小。如果是一个长方形区域,我数它的一边排列着40个豆子,另一边排列着50个豆子,就可以用乘法快速计数,得到这个面积中大约可以容纳2000个豆子。

每一个豆子都是对面积的一次分割,于是古人决定给它定一个标准,用相互垂直的线分割平面,并用规定好的长度给小方块定大小。就以我们现在通用的标准长度单位为例子,如果说我们对面积的计算是精确到平方厘米的,那就等于将面积分割成为很多一厘米见方的小块,然后数它们。长与宽就是计数用的单位,一个厘米的长与一个厘米的宽相“对应”就可以数出来一个平方厘米小方块的面积。


这样我们就会发现,数学中的乘法可以映照到现实世界中来。要知道4×5=20的情况下左右两边的性质是相等的,而4cm×5cm=20cm2则完全不一样,左右两边已经不是同一个概念了。
那为什么用垂直的线来分割平面呢?因为这是可以用最少的线对平面进行完全等分的唯一方法,你也可以用三条线将平面分割成许多等面积的正三角形,但是必须要用到三种不同方向的线,将每个等边三角形分割成1平方厘米所需要的线比正方形要多得多。


这,也就是我们小学几何中所以学习的概念,所谓的二维平面,我们都知道二维就是长与宽,通过我的解释现在你们理解了长与宽的意义了吧。所谓的维,就是可以用来计数的参数,我们知道了长与宽的数值,就可以为面积来计数。并不是长宽创造了面积,而是将面积进行分解后得到的计数单位——长度。
为了让大家注意到,我认为有必要再提炼出来并重复一遍——所谓的“维”,就是“参数”。


从勾股定理到坐标
因为数学上的垂直与乘法相照应的关系,我们发现具有直角的几何图形会具有一些与算术相对应的特殊性质,这其中最重要的就是勾股定理——a^2+b^2=c^2。
这个小学必学的知识,其本质来源于面积,下面这张图可以清晰地让人理解到底是为什么。


现在让将勾股定理的方程稍加改造,得到一个二元方程:x^2+y^2=1^2
说起来,什么是方程?方程其实就是关系的表征,比如上面这个方程,你可以这么翻译它:两兄弟从村委会继承父亲的1公顷林地面积,村委会决定给他们一人分一块正方形的新地,请问这两块地的边长应满足什么样的关系呢?
你看,只要给出其中一个人的林地边长,就可以算出另一个人的林地边长,这就是方程。用总结的方式来说就是——可以体现若干个参数之间关系的式子(上面这个很明显是两个参数,x与y)


因为上面这个方程是用勾股定理改造出来的。所以我们同样可以将它以二维平面面积的方式来理解。直角三角形其实就是长方形的两条边与一条对角线,所以将x和y作为长度来看,这个方程就可以解析成“在对角线长度固定的情况下,所有满足条件的长方形边长关系”。
现在我们把这些长方形都画出来,如果这些长方形对角线的一端重合,那么另一端的点就会构成一个弧形。在这个弧形中每个点到重合点的距离都为1,也就是所谓的圆,上面这个方程也就变成了圆的方程。


通过上面的分析我们可以得到一个概念,那就是“坐标”,用两个边长去确定由它构成的直角三角形的顶点。我们现在得到了两个“参数”与一个“规律”,用它们组成的数学式子就是“方程”。
为什么要从二维升到三维
那么现在让我们进入三维世界吧,不过不是我们熟悉的那种进入,而是从豆子的世界。
之前说到了平铺豆子可能是最早计算面积的方法,但是我强调了一点,就是豆子不可能叠加,为什么呢?因为叠加的两个豆子它们的两个“参数”是完全一致的,我们没有办法用一个二维坐标区分它们俩,所以我们必须要再增加一个“参数”,也就是“高”。


有了长宽高,我们就可以用一个三维坐标(x,y,z)来确定一个唯一的点,两个叠加在一起的豆子也可以轻松区分彼此了。
注意,这里依然得强调,是因为空间本身存在“体积”,而用“长”与“宽”无法描述体积我们才会加入了“高”,这里的逻辑先后非常重要——是存在先行,描述才能跟进。
那么如果我们简单粗暴地直接把圆的方程进行扩展,把x^2+y^2=1^2变成x^2+y^2+z^2=1^2会得到什么呢?答案是球面的方程,这个方程的意思是:在立方体的对角线长度为1的情况下,所有满足条件的立方体相互间的边长关系。


数学家的操作——加一维
好,到这儿为止都是我们可以轻松理解的东西,现在请你再看看圆与球的两个方程,如果你是数学家,你是不是觉得似乎可以顺水推舟地再做一些什么呢?
比如……再给它加个参数试试?整个x^2+y^2+z^2+w^2=1^2出来看看?


这个式子在算术上很好理解,四个参数,相互间满足一定的关系。
但是根据之前方程可以依托面积或体积照射到现实世界中的规律来看,我们是不是也可以将这个方程画出来呢?
不能……因为在我们生存的宏观世界,体积是空间的基本单位,不存在什么东西用三维无法描述,上文中强调的“存在先行”指出没有需要的维度是没有意义的,加入这个维度我们也找不到需要用它来描述的东西。
但是我们可以对其进行想象与计算,在数学上它与二维或是三维是平等的,所以数学家们当然不可能拒绝它。
这,就是所谓的四维空间。


多出来的一个维度意味着什么呢?如果存在一个四维空间的点,我们对其的认识就只有三个维,这就会造成与之前“叠加豆子”一样的效果,明明是两个不一样的点,但是在我们三维空间看来就是同一个点。
直接看坐标的话会更明显,比如我们找出三维空间中的一个点的坐标:(1,2,3)。那么在四维空间中,(1,2,3,1),(1,2,3,2),(1,2,3,3),(1,2,3,4)……这些点与三维的点共享前三个坐标。也就是说一个四维空间中的物体,它的很多点在三维都是完全重合的。


所以如果有一个四维空间的物体在三维空间被我们看到,那么你能看到的某个点可能是四维空间中的一个点,也可能是一条线;你看到的某条线可能只是一条线,也可能是一个面;你看到的某个面可能只是一个面,也可能是一个体。你看到的某个体可能只是一个体,也可能是“四维世界中无法描述的物体全貌”。


现在我们可以明白,x2+y2+z2+w2=12是四维球体(如果这个东西还能算球的话)的方程,它表示从中心点到对角线的距离都相等的所有四维立方体(如果这个东西还能算立方体的话)的四条边长关系。


研究四维有什么用?
相信你还记得文章开始的话,四维是否存在是不确定的,没有人可以证明其存在或不存在。那研究所谓的四维空间又有什么意义呢?
其实意义非常重大,比如我们对于宇宙的形状的理解。
以前的人们用三维理解宇宙,就解释不了“宇宙的边界外面是什么”这个问题。就像一个平面物体总是有边界的,没有无限大的一张纸。


但是我们可不可以将纸的边界消除同时又不影响面积呢?可以呀!只需要将纸卷起来,就会出现边界的外面是另一端的边界,首尾相接的情况,也就是在二维面中本来按照理解不可能相遇的两个点,在适当的情况下,可以是三维空间中的同一个点。
爱因斯坦对宇宙的理解也是如此,当我们一直向着一个方向前进时,看似稳定的三维空间其实是像纸卷一样在微微卷曲着。在某一刻,我们会来到一个离出发点最远的位置,在那里无论你向哪个方向直线移动,都会不断接近出发点。
没有边界的空间——
三维空间中看似南辕北辙的两个点其实是四维空间中的同一个点,宇宙的本质有可能是一个四维空间中的球体,遵循x^2+y^2+z^2+w^2=12方程的描述。这样的宇宙可以同时满足“体积有限”和“没有边界”两个条件。
怎么样,现在是不是对四维空间的来龙去脉和用处都弄明白了?

7. 怎么理解四维空间

四维空间是一个复杂的概念,要想了解它首先要明白低维的描述,我们假定零维空间的个体是一个点那么由点组成的线就是一维空间的个体,再这个空间中如果有生物的话那么它们就是一条线,由线组成面我们就得到了一个二维空间,而同理由面组成的空间就是三维空间,也就是立体空间,我门的世界就处在三维空间,然而什么是四维空间呢,这只是一个推论,也许它就是一个由立体组成的物体,也就是说由三维世界组成的空间.由于我们所处的维读低于四维所以我们只能给出推论而不能具体的理解他.
    以上是我个人认同的观点.而现在的四维空间的概念都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。根据爱因斯坦的概念,我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系,是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又加了一条时间轴,而这条时间的轴是一条虚数值的轴。 

根据爱因斯坦相对论所说:我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间。由于我们在地球上所感觉到的时间很慢,所以不会明显的感觉到四维空间的存在,但一旦登上宇宙飞船或到达宇宙之中,使本身所在参照系的速度开始变快或开始接近光速时,我们能对比的找到时间的变化。如果你在时速接近光速的飞船里航行,你的生命会比在地球上的人要长很多。这里有一种势场所在,物质的能量会随着速度的改变而改变。所以时间的变化及对比是以物质的速度为参照系的。这就是时间为什么是四维空间的要素之一。

怎么理解四维空间

8. 四维空间的解释

我原来回答过和你这个问题一样的问题,现在我在告诉你一遍
    四维空间是一个时空的概念。简单来说,任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”。不过,日常生活所提及的“四维空间”,大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。根据爱因斯坦的概念,我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系,是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又多了一条时间轴,而这条时间的轴是一条虚数值的轴。
根据爱因斯坦相对论所说:我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间。由于我们在地球上所感觉到的时间运行很慢,所以不会明显的感觉到四维空间的存在,但一旦登上宇宙飞船或到达宇宙之中,使本身所在参照系的速度开始变快或开始接近光速时,我们能对比的找到时间的变化。如果你在时速接近光速的飞船里航行,你的生命会比在地球上的人要长很多。并且,钟在飞行的火箭中变慢也用事实证实了这一点。这里有一种势场所在,物质的能量会随着速度的改变而改变。所以时间的变化及对比是以物质的速度为参照系的。这就是时间为什么是四维空间的要素之一的原因。
    什么是四维?现在的说法是三维空间加上时间这一维,构成所谓的四维空间。然而,这种说法是一击即破的。为什么?
  我们可以从二维来考虑。一个二维生物(如果有的话),他们考虑所谓的三维空间绝对和我们所认识的三维空间不同——它们会把时间作为第三维,因为他们无法感受这一维的存在。同样,我们现在也走进了这个误区,把时间算做第四维。可能四维生物看到我们在宣扬这种思想时,也在为我们叹息。那么时间算不算一维?在我看来,时间应该算是一维,即在多维生物本身的维度之外再加N维,构成新的M+N维空间,而且这样也有助于帮我们解决一些问题,也可以使我们对比三维维度更高的空间加深认识。
  有一个更新的构想,即所有的维度都是由时间构成,没有时间,就没有空间,包括最基本的一维空间。这应该好理解,因为没有时间,空间本身的存在就没有任何意义,因为时空本身就是不能分割的整体。那么,为什么一种时间可以形成不同的维度空间?这里,我们可以把时间看成是一种可以分解的常量。时间可以分解,这一句话理解起来可能有点困难。但是,只要想通了道理也是很简单的。要明白这个道理,首先必须了解两点。第一是时空的不可分性,这一点估计大家都明白,离开了空间谈时间,或者离开了时间谈空间,都是毫无意义的。第二点是时间的多样性,这一点了解起来可能有一点麻烦。在日常生活中,我们接触到的都是时间的合成体,也就是各个分时间有机结合形成的一个总的时间体系。可能你们会觉得我是在狡辩,其实不是。只要你们换一个角度去想,一个结果,可能是几个不同的原因形成的。就拿运动来说,我们观察到的一般都是几个不同运动产生的一种运动的结合体,即合运动。关于时间,我们也可以这样去想。我们看到的时间结合体,可以是由物体运动的时间,历史时间(即经历时间)和其他的一些时间构成。而运动时间,我们又可以看成由上下运动的时间,左右运动的时间和前后运动的时间。当然,划分方法是多样的,这就构成了时间的多样性,至于如何去划分,这就要由不同的情况而定。一部分时间对应一段空间。在这个不完整的空间里,时间起到了决定性的作用。
  我们之所以是三维生物,是因为这个维度的空间里只存在三维的时间。时间的不完整决定了空间的不完整。我们不能认识其他维度的空间,是因为我们不具备在那个空间里面运动的时间。时间的多样性决定的空间的多样性。同时,因为时间的不同分解方式,注定了我们的三维空间也是相对的,它可以被命名为一维,二维,甚至是任意维——完全取决于不同的分解方式。时间是决定维度的关键,同时,它也是决定低维物体高维存在方式的关键。
    n维空间概念,在18世纪随着分析力学的发展而有所前进。在达朗贝尔.欧拉和拉格朗日的著作中无关紧要的出现第四维的概念,达朗贝尔在《百科全书》关于维数的条目中提议把时间想象为第四维。在19世纪高于三维的几何学还是被拒绝的。麦比乌斯(karl august mobius 1790-1868)在其《重心的计算》中指出,在三维空间中两个互为镜像的图形是不能重叠的,而在四维空间中却能叠合起来。但后来他又说:这样的四维空间难于想象,所以叠合是不可能的。这种情况的出现是由于人们把几何空间与自然空间完全等同看待的结果。以至直到1860年,库摩尔(ernst eduard kummer 1810-1893)还嘲弄四维几何学。但是,随着数学家逐渐引进一些没有或很少有直接物理意义的概念,例如虚数,数学家们才学会了摆脱“数学是真实现象的描述”的观念,逐渐走上纯观念的研究方式。虚数曾经是很令人费解的,因为它在自然界中没有实在性。把虚数作为直线上的一个定向距离,把复数当作平面上的一个点或向量,这种解释为后来的四元素,非欧几里得几何学,几何学中的复元素,n维几何学以及各种稀奇古怪的函数,超限数等的引进开了先河,摆脱直接为物理学服务这一观念迎来了n维几何学。
  1844年格拉斯曼在四元数的启发下,作了更大的推广,发表《线性扩张》,1862年又将其修订为《扩张论》。他第一次涉及一般的n维几何的概念,他在1848年的一篇文章中说:
  我的扩张的演算建立了空间理论的抽象基础,即它脱离了一切空间的直观,成为一个纯粹的数学的科学,只是在对(物理)空间作特殊应用时才构成几何学。
  然而扩张演算中的定理并不单单是把几何结果翻译成抽象的语言,它们有非常一般的重要性,因为普通几何受(物理)空间的限制。格拉斯曼强调,几何学可以物理应用发展纯智力的研究。几何学从此开始割断了与物理学的联系而独自向前发展。
    这只是一个最基本的解释,要想了解更多可以去看霍金写的《果壳中的宇宙》