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子空間有多個意義,出現在不同領域。在數學上,子空間指的是維度小於全空間的部分空間。所謂空間,所指為帶有一些特定性質的集合,是故子空間可以算是子集合。在科幻上,比如在星際旅行中的設定,是一種具有特殊性質的額外連續體,有別於尋常的(3+1)維時空連續體。這樣的設定原先用意是想迴避愛因斯坦所提相對論中的光速限制。

1概念

宇宙空間中子空間的概念
在宇宙大空間中,子空間是指有許多同樣存在的小空間,這些小空間是並存的,而在每個空間的邊緣都有類似一種間隔的存在,它們的作用就是把每個子空間隔開,但是這種間隔並不是層狀的,它們像是空間一樣有著自己的領域,但是這些領域中,存在於子空間的規則在這裡卻並沒有效用,在這種間隔中光飛行的速度可以達到在子空間速度的億倍以上。
線性代數中子空間的定義
設W為數域F上的n維線性空間V的子集合(即W∈V),若W中的元素滿足
(1)若任意的α,β∈W,則α+β∈W;(對加法是封閉的)
(2)若任意的α∈W,λ∈F,則λα∈W。(對數乘也是封閉的)
則容易證明:W也構成數域F上的線性空間。稱W是線性空間V的一個線性子空間,簡稱子空間。

2應用

科幻方面
子空間,比如在星際旅行中的設定,是一種具有特殊性質的額外連續體,有別於尋常的(3+1)維時空連續體。這樣的設定原先用意是想迴避愛因斯坦所提相對論中的光速限制。
航天器如星艦利用曲速線圈(warp coil)產生子空間場(subspace field),當其呈現不對稱蠕動形式並達到一定場強之後,會成為曲速場(warp field)。此時航行器會處在曲速泡(warp bubble)中而超光速的星際旅行可以達成,迴避了物理上的光速限制。在星際奇旅設定中,透過子空間傳達無線電頻訊息(radio)則能以極高的超光速速度(曲速9.9997級=光速的198696倍)傳遞訊息;假設彼此距離不是極遠,則近乎即時的星際通訊可以達成。但在廣大的宇宙空間中,往往需要設置子空間訊息中繼站(subspace raio relay)來加強訊號與加速傳遞。
子空間的另外主要用途是拿來減少慣性質量,出現在星際旅行第二代系列—星際旅行:下一代第三季電視系列劇「Déjà Q」中,用以減輕衛星慣性質量,使其容易被推動以改變軌道高度,避免逐漸下墜最後撞上行星而造成災難。
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