測量
乍看起來，這個問題就跟負數的平方根一樣，毫無意義，但其實也有辦法解決 。舉個例子 。如果你出門問路，說地鐵站還有多遠??？那人家可能會跟你說，有點遠，走路還要20分鐘，你不如騎個共享單車，5分鐘就到了 。這就是一個典型的，用時間來表示距離的辦法 。我們只要找到一個確定的速度，就可以把時間轉換成空間 。那怎么找到這個確定的速度呢？你可能已經想到了，就是光速 。科學家已經發現，光在真空中的傳播速度是恒定的，不受任何情況的影響 。如果我們把光速和時間結合到一起，就可以得到一個距離單位，比如光年就是一個距離單位，代表光在一年時間內傳播的距離 。如果我們要計算5分鐘相當于多遠，那就用5分鐘乘以光速，就能得到一個距離 。
超正方體
現在所有的工具都全了，我們看看科學家是如何確定四維時空里，兩個事件的距離的 。測量兩個事件在空間上的距離很簡單，而時間上的距離剛才也說了，我們可以測出兩個事件之間的時間間隔，然后乘以光速，就能得到一個距離 。
關鍵在于，時間和空間，畢竟還是不一樣的兩種東西 。不能把這兩個結果簡單地加在一起，那樣是沒有意義的 。這兩個距離必須要有所區分，顯示出不同才行 。那怎么區分呢？科學家想了個辦法：建立一個坐標系，然后把空間距離當做橫軸，時間距離當成縱軸，這樣一來，四維時間里的距離，就既有空間意義，也有時間意義，能把兩者完美地結合到一起 。
維度之外
聽到這個坐標軸，你應該想起了剛才說到的虛數吧？沒錯，在這種計算中，虛數就發揮了重要的作用 。因為代表時間距離的那根縱軸，實際上就相當于虛數軸 。在四維空間的計算中，時間距離前面，是要乘以i的，也就是乘以根號負1，以顯示出時間和空間的本質不同 。
計算
利用虛數將時間和空間結合在一起，組成坐標系之后，科學家發現了一個非常奇異的現象：我們平常所說的兩個事件之間的時間距離和空間距離，其實可以看作是四維距離在時間和空間這兩根坐標軸上的投影 。這么一來，一旦旋轉這個四維坐標系，就可以讓時間和距離相互轉化 。從這一點出發，我們會發現，時間和空間都不是恒定不變的，而是跟物體的運動狀態有關 。什么意思呢？一個靜止的人，和一個高速運動的人，時間在他們身上流逝的快慢是不同的 。這就相當于運動旋轉了時空坐標系，因此改變了四維距離在時空坐標軸上的投影 。聽到這里，你可能已經意識到了，這不就是狹義相對論嘛 。也就是說，數學家們曾經以為沒用的虛數，在相對論的計算中就派上了一個大用場 。人們恍然間發現，原來看似毫無意義的虛數之下，居然隱藏著如此重要的意義 。
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