什么是三维空间?那么四维?五维?六维又都是什么呢?

什么是三维空间?那么四维?五维?六维又都是什么呢?
2024-11-08 21:41:48
推荐回答(5个)
回答(1):

客观存在的现实空间就是三维空间,具有长、宽、高三种度量。数学、物理等学科中引进的多维空间的概念,是在三维空间的基础上所做的科学抽象。也叫三度空间。在物理学中,牛顿则认为”三维“是指质量、长度、时间。

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认识四维时空(三个空间维度(由牛顿总结)[长度、数量、温度]和一个时间维度)但无法认识四维空间,因为人类无法认识第四个空间维度。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。

五维空间即时间、空间、层次的统一。在五维空间宇宙观中,时间、空间、层次是对称的。对称空间观是五维空间观的本质,五维空间观是对称空间观的展开。所以对称空间观就是五维空间观。

“六维空间”是指威斯康星大学麦迪逊分校物理学提出的一种假设,即在物理学弦论基础下,除了三维空间和时间之外,还应该存在另外六个空间维度。这些“隐藏”的空间维度以极其微小的几何形状卷曲在我们宇宙的每一个点中。六维空间可以接纳任何可能的形状,而且都与其自身的世界相一致,具有其自身的物理学规律。

回答(2):

三维 长宽高 立体世界 我们肉眼亲身感觉到看到的世界 三维空间是点的位置由三个坐标决定的空间。客观存在的现实空间就是三维空间,具有长、宽、高三种度量。数学、物理等学科中引进的多维空间概念,是在三维空间基础上所作的科学抽象。

四维 一个时空的概念 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。我们的宇宙是由时间和空间构成的时空的关系。

五维及以上现在还只是数学概念。

一个空间是几维的,决定于:确定空间中一点的位置最少需要几个参数。其实整个宇宙都是四维时空。但按照相对论,由于我们的在这个四维时空中运动(走路,坐车、座飞机)速度和光速相比很慢,所以我们在地球上的位置变化可近似看作“伽利略变换”,也就是只需要三维就可以表示和计算我们在空间内位置的变化,而不必考虑时间的问题。如果某个物体的运动速度接近光的速度,那么它将服从“洛伦兹变换”,它在空间中的位置改变需要考虑时间变化的因素。

回答(3):

对四维空间,比比三维空间多了时间轴,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,只消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。

在我们看来,这是一件简单的事,但在二维扁片人的眼里,却无疑是不可思议的:一个人明明被关在圈内,怎么会忽然消失不见,然后就出现在另一个地方!

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。

下面再做一个试验:将一些橡皮绳按经纬线的样式编成一张网,将之张平,我们可以将之近似看做是二维平面,然后将一个小球放在网上,橡皮网在小球的重力作用下凹陷,这就形成了三维空间。

但从空间的内部去观察这个空间,却往往是看不清的,那些二维扁片人并未必意识到他们所生活的空间已经发生了扭曲。当他们从平面来到这个凹陷处,并且这个凹陷已深到了一定程度、或扭曲到一定程度时,二维扁片人也可能自由来往于三维空间。

这个引起空间扭曲的小球在我们三维世界的例子就是黑洞。黑洞事实上是存在于四维空间的一种现象,或者说,黑洞是连接三维世界与四维空间的通道(当然在下绝不是说“如果谁要去四维空间,就请往黑洞走”,那样只会“死无全尸”而已^O^)。我们有可能通过对黑洞的深入研究,找到克服四维空间的办法,那样的话,瓦普跳跃飞行就不再是梦想了。

现在科学家已经证实,黑洞的存在确实会令周围的空间极度扭曲。根据广义相对论,光线在正常的空间里以直线传播,但当空间扭曲时,光线会随着空间扭曲的方向而扭曲。如果能给一束射进黑洞的光线拍照的话,我们就会发现,光线呈螺旋形指向黑洞中心,因为黑洞的巨大质量已使周围的空间扭曲得不成形了。

但事实上,这样的照片是拍不出来的。因为黑洞连光线也吸收,我们根本无法通过肉眼看见它,又如何能拍下照片(当然在下指的是普通光学照片,如果是射电天文望远镜,说不定能拍到这奇异的场景)?

参考资料:
http://zhidao.baidu.com/question/948119.html

回答(4):

“维”是任何学及空间理论的基本概念。构成空间的每一个因素(如长、宽、高)叫做一维,如直线就是一维的,平面就是二维的,普通的空间就是三维的。
一维、二维、三维容易理解,四维也相对不难理解,它简单的说就是三维加时间。
你可以参考“四维空间”的定义:
确实任何事物都需要四个坐标(空间的三个坐标和时间的一个坐标)的空间,是三维空间和时间组成的整体。这个概念是根据任何物质都同时存在于空间和时间中,空间和时间不可分割而提出的。四维空间的几何学对相对论的广泛传播有重要作用。
五维、六维……就比较抽象了,具体怎么说,我自己也说不清,有些东西甚至还没有一个统一的结论。

回答(5):

三维空间就是我们在静止状态下的空间 用数学方法来说 就如长 宽 高 而四维空间就是人处在动态的空间下 就是在原来的立体上 加上时间这一维 至于五 六维 本人没听过 不清楚 就是这样