【天天杂谈】为什么第四维会变成时间？，一维二维三维都是空间( 二 ) 在单一的四维世界里空间和时间能统一起

在这一点上我们可以遵循两种思维的其中一种。
要么我们就保留我们关于空间和时间的传统思想，放弃对统一的时间——空间几何学的进一步的思考。
【【天天杂谈】为什么第四维会变成时间？，一维二维三维都是空间】要么我们就必须打破被“常识”所禁铜的旧思想。认定在我们的时空图中，空间轴必须随着时间轴旋转，使得这两者永远互相垂直(图35) 。
但是，以同样的方式，将时间轴旋转实际意味着从一辆移动的汽车上看，两个事件之间的空间距离会有不同的值(在之前的例子中分别是12和16个街区)：
将空间轴旋转则意味着，从一辆移动的汽车上看两个事件的时间间隔，与从地上一个静止的点处所观察到的这两个事件的时间距离不同。
因此，如果按照市政厅的时钟，银行抢劫和飞机失事相隔15分钟，而公交车上一位乘客戴的手表所录的时间间隔就会不同——这不是因为机械的问题使得两个时钟走得不一样，而是因为时间本身在速度不同的车辆上走的速度就不同，而记录时间的真实机械装置也相应地放缓了。但在公交车这样低的速度下，这种时间的放缓太微不足道了，以致于难以被察觉出来。 (本章将更详细地讨论这现象。 )
再举一个例子，让我们思考下，一个男人正在移动的火车餐车里吃晚餐。从餐车服务员的角度看，他吃开胃菜和吃甜点是在同一个地方(靠窗边的第三张桌子) 。但从位于铁轨上两个静止点上的扳道工的角度(他们从车窗外向里看) ，一个刚好看到他在吃开胃菜，而另一个刚好看到他在吃甜点，两个事件的发生相隔了许多英里。
因此我们可以说，一个观察者看到的在同一个地点但在不同时刻发生的两个事件，在处于不同的运动状态下的另一个观察者看来，是发生在不同的地点。
考虑到所需要的时空等量代换，我们将上述句子中的“地点”改为“时刻” ，将"时刻”改为“地点” 。句子现在将变为：一个观察者看到的，在同一时刻但在两个不同地点发生的两个事件，在处于不同的运动状态下的另一个观察者看来，是发生在不同的时刻。
在应用到我们的餐车例子中，我们会认为，餐车服务员可以发誓说，两名坐在车厢两端的乘客在完全相同的时刻点燃了他们的餐后香烟。一个扳道工仍然站在轨道上，透过车窗从外向里看，当火车经过他时，他会坚持说其中一位先生在另一位先生之前点燃了香烟。
因此：从一个观察员的观点来看，被认为是同时发生的两个事件。从另一个观察员的观点来看，将以一定的时间间隔分开。
这些就是四维几何的必然结果。在四维几何中，空间和时间只是固定不变的四维距离在相应轴上的投影。
以上内容，来自一代科普宗师，乔治·伽莫夫的科普代表作《从一到无穷大》。这本书是当今世界最有影响力的科普经典名著之一。伽莫夫从“无穷大数”开始讲起，逐步介绍了物理学、化学、热力学、遗传学、宇宙学等领域在20世纪取得的重大进展，探讨了人类对于微观世界和宏观世界的认知。全书涵盖内容广博，语言深入浅出。读完这本书，你会不禁拍案叫绝，因为它带你用数学视角连接了不同领域的知识，重新认识了这个世界！