什麼是三維和四維空間?

General 更新 2023年10月15日

三維空間是指哪三維,四維呢?

三維空間,日常生活中可指由長、寬、高三個維度所構成的空間。而且日常生活中使用的“三維空間” 一詞,常常是指三維的歐幾里德空間。

數學、物理等學科中引進的多維空間的概念,是在三維空間的基礎上所做的科學抽象。也叫三度空間。在物理學中,牛頓則認為”三維“是指質量、長度、時間。

在歷史上很長的一段時期中,三維空間被認為是我們生存的空間的數學模型。當時的物理學家認為空間是平坦的。二十世紀以來,非歐幾何的發現使得實際空間的性質有了其它的可能性。而相對論以及相應的數學描述:閔可夫斯基時空將時間和空間整體地作為四維的連續統一體進行看待。弦理論問世以後,用三維空間來描述現實中的宇宙已經不再足夠,而需要用到更高維的數學模型,例如十維的空間。

四維空間不同於三維空間,四維空間指的是標準歐幾里得空間,可以拓展到n維;四維時空指的是閔可夫斯基空間概念的一種誤解。人類作為三維物體可以認識四維時空(三個空間維度(由牛頓總結)[長度、數量、溫度]和一個時間維度)但無法認識四維空間,因為人類無法認識第四個空間維度。通常所說時間是第四維即四維時空下的時間維度。四維空間的第四維指與x,y,z同一性質的空間維度。

在物理學中描述某一變化著的事件時所必須的變化的參數,這個參數就叫做維。幾個參數就是幾個維。比如描述“門”的位置就只需要角度,所以是一維的而不是二維。

簡單地說:零維是點,沒有長度、高度及數量。一維是由無數的點組成的一條線,只有長度,沒有其中的寬度、高度。二維是由無數的線組成的面,有長度、寬度沒有高度。三維是由無數的面組成的體,有長度、高度、數量。

三維空間和四維空間的關係是什麼??

目前知道四維這個詞彙的人很少。但知道的人來說,四維的理論就我所知道的有3種。

第一種是線性數學,就是在一個空間中互相垂直的四條直線圍成的空間。

第二種是超弦理論,就是是有4條比“夸克”等離子還小的弦構成的空間。

第三種是愛因斯坦的相對論,就是三維空間加上一條時間軸。

至於哪種理論能否被大眾接受,目前來說,這種理論很抽象,大多數知道的人都傾向於第三種類型。希望能幫到你。

N維的空間裡面是由無數個N-1維的空間按某種排列而成的。就像我們所生活的空間一樣,我們人類可以感知三維,可以畫出一個面,也可以畫出一條線,一個點。這就是低緯度物體在高維度物體中的投影。而如果我們畫了一個立體圖形在一張紙上,那這就是高維物體在低維上的投影。這種投影只是單純的讓高維的物體的形狀在低維上表示出來。因為人類可以感知三維,螞蟻只能感知二維,所以即使我們在他們爬行過的紙上畫出一個立體圖形,它也僅僅是會認為那只是一些線而已。因為他們感知不到三維。人類也許是生活在四維中,但只能感知三維。也許借用相對論來說,我們生活在四維空間中,周圍有時間的流逝,這可能是一種新的維度,只是它超過了我們所能感知的,所以不存在低維物體能感知高維的物體這一說法了。

自己想的。望採納。

什麼是三維空間四維空間?維度到底是什麼?怎麼理解?

維度,又稱維數,是數學中獨立參數的數目。在物理學和哲學的領域內,指獨立的時空座標的數目。0維是一個無限小的點,沒有長度。1維是一條無限長的線,只有長度。2維是一個平面,是由長度和寬度(或部分曲線)組成面積。3維是2維加上高度組成體積。4維分為時間上和空間上的4維,人們說的4維經常是指關於物體在時間線上的轉移。(4維準確來說有兩種。1.四維時空,是指三維空間加一維時間。2.四維空間,只指四個維度的空間。)四維運動產生了五維。

第六維是指思想,獨立於常識中的時間與空間之外,第六維與時間性質相似,同是超出物理範疇,但又高於時間的維度。我們這個所處的宇宙無法超脫第六維,只在其中運行。正如計算機的程序一樣,雖然程序的執行結果可能會產生對時空的影響,但程序本身只能在計算機中運行。

在超弦理論中,宇宙共有十一個維度。超過五維度的世界是人類無法理解的世界,我們只能理論上證實其存在,而無法描繪那是什麼樣的世界。還有,低維度的世界是無法干涉高維度的世界,高維度的世界可以改變低維度的世界。

什麼是四維空間

根據愛因斯坦相對論所說:我們生活中所面對的三維空間加上時間構成所謂四維空間。由於我們在地球上所感覺到的時間很慢,所以不會明顯的感覺到四維空間的存在,但一旦登上宇宙飛船或到達宇宙之中,使本身所在參照系的速度開始變快或開始接近光速時,我們能對比的找到時間的變化。如果處在時速接近光速的飛船裡航行,你的生命會比在地球上的人要長很多。這裡有一種勢場所在,物質的能量會隨著速度的改變而改變。所以時間的變化及對比是以物質的速度為參照系的。這就是時間為什麼是四維空間的要素之一。

我們的世界是三維空間還是四維空間? 30分

我們是三維空間的:1維空間是一條線,2維空間是面,3維空間是立體,我們就是立體的,生活在3維空間中,至於4維世界,就是1維的時間加上3維的空間,組成的現代宇宙,現在的說法是三維空間丹上時間這一維,構成四維空間。由於我們在地球上所感覺到的時間運行很慢,所以不會明顯的感覺到四維空間的存在,如果你的時速接近光的速度那物質的能量會隨著速度的改變而改變,如果是4維空間就可以穿越時間了。我們生活中的宇宙,宇宙中還有其他的維度,比如奇點有14維)是由時間和空間組成的,時間=1維,空間=3維,合起來就是4維的世界。

想像一下我們打算看一下現在幾點了,當我們看手錶的時候,從手錶反射過來的光子擊中了我們的視網膜。真正觸動我們視網膜的東西,是這些光子的能量和動量,根據光子的這些信息,我們的大腦分析出了手表所顯示的時間。所以我們其實是處在 由能量和動量所組成的的空間中。

由能量和動量所組成的的空間,這個空間在物理學上叫做----動量空間。與四維時空類似,動量時空也是四維的, 四維時空與動量時空的比較其中的一維是能量,而另外三維,是動量的三個分量。

表面看起來,科學家構建出來的動量空間似乎只是個數學遊戲,四維空間已經很好地解釋了宏觀世界,我們再構建個動量空間,似乎沒有必要。但其實在某些方面,動量空間比四維空間顯得更加真實。

比如在粒子對撞擊中,粒子們高速地相撞,變成其他一些粒子,涉及到能量和動量的轉換;我們利用天文望遠鏡觀察遙遠的天體,實際上我們觀察到的不過是光子的能量和動量這類信息。至少從這些觀察上講,無論宏觀世界還是微觀世界,我們也許並不是生活在時間和空間中,而是生活在能量和動量構成的動量空間裡。

三維空間和四維空間有什麼區別

我們應該是生活四維(甚至更高維度)的時空中。四維除了包括我們平時常叮的長寬高,還有時間。如果一個物體沒有時間這一維度,也就是一瞬間的物體,自然不能存在,這對整個宇宙也一樣。但這種四維的時空觀應該算是比較老的理論了,現在還有一些十幾維的,這些太高級了,你有興趣就去了解一下吧,可以看看霍金的作品。

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