提示：本作較為硬核，為了防止讀不懂，您可以先閱讀筆者前日所作：《四維時空的形式》系列科普內容。（文章在筆者主頁可以找到）
今天文章的主角是：四維動量，四維速度，作用量
宇宙中坍縮時空的想象圖
首先，筆者將反覆向大家強調下圖的意義，它的運動代表了四維時空這個整體。（不要把時空單一地想象為扭曲的空間，而是受質量影響的隨時間不斷變化的扭曲空間）
奇怪的引力場效應
我們從動量講起：大家都知道，動量的表示式是：
經典動量表達式，它既有大小又有三個方向，描述了三維空間xyz
有時候我們會見到這個表示式，，實際上它只反映了動量的大小，而且這種表示式極為混亂和不嚴謹：
這個江湖表示式容易誤導初學者
我們不管上面這個表示式，而是用下面這個：
p是有大小有方向的，對p加兩個豎槓，它就代表了模長，這下子只反應動量總的大小了
我們發現：
於是可以推出：
這便是動量的標量式，它只代表了動量的大小，而沒有方向
我知道你們都喜歡研究沒有方向的標量。，因為它不費腦子。其實我也一樣（笑）
大爆炸早期--星系形成
於是，做完了鋪墊工作，今天文章的第一個主角便閃亮登場了：
四維時空中動量的定義是：
四維動量的張量定義
你大叫道：我不能理解這是什麼！p加了一個上標i是什麼意思？x帶上角標i又是什麼？S又是什麼？為什麼要對它們求偏導？
如果你是老讀者，應該已經對這些符號耳熟能詳了，不過是新讀者也不要緊嗎，請先閱讀《四維時空的數學形式系列》吧
式中S是作用量，p^i表示四維時空中的動量，你並不需要馬上理解它，因為我馬上就要從等式右邊開始推導了，數學公式的強大之處正在於此（帶你領略奇妙的境地）
x^i表示逆變分量：它代表了四維時空，你可以把它暫時理解為“四維空間”，然而之後你必須拋棄這個想法。
注：
很多人誤以為“空間和時間組成了另一個空間”，而實際上上面只是描述了時間和空間的協同作用罷了。很多人把時空和四維空間混用，這兩者有相關性，但不能混用。
筆者感覺協變一詞是這樣由來的：標量時間t和向量空間xyz協同變化，可以用一個四維數學矩陣描述，但四維矩陣往往有方向，然而時間的標量性質並不能組成純數學的四維空間，所以叫偽歐幾何，偽就類似於 不完全是、假 的意思。當然，以上感慨只是筆者自己的主觀理解，如有錯誤還請指正）
我們繼續進行推導：
四維動量的定義式
我們引入之前推出的四維速度公式：我們說任何速度，都要強調在哪個參考系中，不談參考系就談速度多少，都是耍流氓。
某粒子在參考系K下的速度
經過洛倫茲變換後，在參考系k′下的四維速度：它是無量綱的，也就是沒有單位的量（四維速度沒有單位，你是不是感到很奇怪呢？其實我也感到奇怪）
粒子的四維速度表示式，它沒有單位
注意：時間速度分量是虛量。它是用來描述粒子自身時間變化的。當粒子的達到光速時，這個虛的速度將趨於無窮大，因此光子自身的時間將為0，虛速度並不是我們常規意義上的速度。
時間分量的速度是虛量，你既看不到它，也摸不到它，它實際不存在，只是一種數學模型
於是，我們有直觀的計算式：
即：
m0表式粒子的靜止質量，V是粒子在K參考系的速度，Vx，Vy，Vz，代表了各速度分量，而p^i表式新的參考系K′中的四維速度。
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