事實上的物理維度是多樣的,我們熟知的是三個空間維度和一個常聽說的時間維度。物理中的維度是從數(shù)學(xué)上定義的。而空間維度應(yīng)當只有三維。
零維向任意方向(方向是任意的)生長就形成了一維線(任意線,不只是直線),一維線延法線方向(方向在一個平面內(nèi),所以是法平面,是二維的)生長就形成二
維面,同理,二維面延法線方向(方向固定了,在一直線上)生長得到三維體。而三維體在空間上已經(jīng)沒有生長可能,用推論法可知,零維點有三維生長方向,一維
線有二維平面為生長方向,二維平面有一維線為生長方向。生長方向隨空間維度的升高而遞減。三維體的生長維數(shù)為零。所以三維空間不可能生長成四維空間,四維
的稱為時空,時間維度是獨立在空間維度之外的物理維度。也就是說智子實際只能是三維弄成二維制造的。而這樣的制造是可以科幻一下的。然而也還是幻的成份多
一點。正如我們自身身處三維空間,卻無法感知二維空間一樣,甚至無法證明二維空間的存在。因為不同維度的能量顯然是不能交換的,否則永動機就真是有根有據(jù)
啦。
線是一維的,參數(shù)是點 面是二維的,參數(shù)是線 體是三維的,參數(shù)是面 以此類推,以體為參數(shù)構(gòu)成的空間就是四維空間,通常理解為時空,從很多書中可以看到類似的說法。 那么以時空為參數(shù)構(gòu)成的空間應(yīng)該就是五維空間,我們?nèi)祟惸軌蚋兄闹挥?維了。 發(fā)現(xiàn)一個規(guī)律: 一維的東西能夠容納所謂的零維(直線是由點構(gòu)成) 二維的東西能夠容納一維(紙上可以畫條直線) 三維的東西能夠容納二維(盒子里放個紙片) 那么四維的東西就理所當然的容納3維了。我們?nèi)梭w算3維的。我們的世界就是4維了,為什么是4維的呢?因為我們的世界有這樣四個元素:長、寬、高和時間,即為時空。 三維是指在平面二維系中又加入了一個方向向量構(gòu)成的空間系。 所謂三維,按大眾理論來講,只是人為規(guī)定的互相交錯(垂直是一個很有特性的理解)的三個方向,用這個三維坐標,看起來可以把整個世界任意一點的位置確定下來。原來,三維是為了確定位置。 三維既是坐標軸的三個軸,即x軸、y軸、z軸,其中x表示左右空間,y表示上下空間,z表示前后空間,這樣就形成了人的視覺立體感,三維動畫就是由三維制作軟件制作出來的立體動畫,實現(xiàn)再發(fā)展的趨勢。 所謂的三維空間是指我們所處的空間,可以理解為有前后--上下--左右 如果把時間當作一種物質(zhì)存在的話再加上時間就是四維空間了。 但是不難理解為,你可以在時間里任意往來 回到過去 ,只是應(yīng)該理解為"剛才"和"現(xiàn)在"是不同的物質(zhì)存在, 可是你不可能回到"剛才"和"過去" 。 三維是由二維組成的,二維即只存在兩個方向的交錯,將一個二維和一個一維疊合在一起就得到了三維。 三維具有立體性,但我們俗語常說的前后,左右,上下都只是相對于觀察的視點來說。沒有絕對的前后,左右,上下。 三維技術(shù)主要多運用于動漫產(chǎn)業(yè),我國三維動畫主要有《探索地球村》(據(jù)說是中國第一部三維動畫),《魔比斯環(huán)》等。 四維以上的,屬于高維模型。 高維模型,分數(shù)學(xué)與物理兩個概念。 在數(shù)學(xué)上,多維有很多模型。理論上,維數(shù)可以很高,模型很多。但是滿足“交換不變”這一性質(zhì)的很少,所以,有人認為四維空間是物理維度的上限。但是,也有 人認為會有更高物理維數(shù)。不斷進行思考,這有益智力。因為受到物理條件的約束,因此盡管在數(shù)學(xué)上,多維有很多模型,可是在物理理論上,維數(shù)不可以很高。為 了解釋宇宙的有限無邊的性質(zhì),我們必須引入多維的概念,一般是四維時空(一對相對組成性質(zhì)),也有一些其它有限可數(shù)的維數(shù),而在物理上成立的模型不多,其 思考難度很大,因為這要受到物理現(xiàn)象的約束。 第五維空間:一個時間平面。這個時間平面就是五維空間,它是由無數(shù)個四維空間根據(jù)某一軸線集合而成的。我們可以想象,一個五維空間的物體,應(yīng)該是跨越不同時間軸線的,但在任意一個時間軸線上我們只能觀察到它的一部分。 五維空間的提出,跟暗物質(zhì)發(fā)現(xiàn)是密切相關(guān)的,物理學(xué)界普遍承認的說法是:暗物質(zhì)發(fā)現(xiàn)證實意味著人類知識能力進入五維空間,是一個質(zhì)變,譬如,五維空間 可能有助于獲得“反物質(zhì)”能量。那能量有多厲害?科學(xué)家們介紹說,一個一分錢硬幣大小質(zhì)量的“反物質(zhì)”能量,其能量釋放可使現(xiàn)有特大宇航作業(yè)做60次往 返,且十分接近光速。宇宙里到處都有暗物質(zhì),獲得反物質(zhì)能量是“隨時隨地”的。就是說呢,這樣一來,不僅太陽系及銀河系的旅行可行,甚至星系旅行、通過時 空隧道(蟲洞)做兩個宇宙間的旅行也可以實現(xiàn)了。 更為有趣的是,一旦實現(xiàn)五維空間能源的認識證實和獲得能力,那就意味著進入六維空間的大門打開了。 如果真的有六維空間存在,那么愛因斯坦的“廣義相對論”就顯示了其理論自身的不完善。 對于人類而言,我們習(xí)慣了三維空間的概念,如何能想象和接受六維空間?以水管為例說,當人們站在這根水管的正面看時,水管就是一條直線,我們就只看到了它 的前后,它就是一維的。當人們站在一個平面里,看這根水管,就能看到水管的上下左右,那么人們就看到了它就是二維的。當人們在一個立體的空間里看這個水 管,它的前后、左右、上下都收納在我們的眼中,那么它就是三維的。 可如果人們把這根水管放在兩維的平面中,然后又把這個兩維的平面放在三維空間中,那么會是什么樣的呢?于是,科學(xué)家把水管想象成像一根頭發(fā)絲那樣細??茖W(xué)家認為,六個“隱藏”的空間維度,以極其微小的幾何形狀,卷曲在我們宇宙的每一個點中。 這種觀察六維形狀的方法之所以被發(fā)表在《物理評論快報》上,是因為這種方法能證明通過實驗數(shù)據(jù)來觀察這些難以捉摸的維度形狀特征是可行的。同時,六維空間的存在也是證實“超弦理論”的主要方面。 七維空間: 根據(jù)90年代提出的M理論(超弦理論的一種),宇宙是十一維的,由震動的平面構(gòu)成的。在愛因斯坦那里,宇宙只是四維的(三維空間和一維時間),現(xiàn)代物理學(xué)則認為還有七維空間我們看不見。 打一個比方:一只螞蟻在一張紙上行走,它只能向右或向左,向前或向后走。對它來說高與低均無意義,這就是說,第3維的空間是存在的,但沒有被螞蟻所認識。同樣,我們的世界是由四維構(gòu)成的(三個空間維,一個時間維),但我們沒有覺察到所有其他的維。 根據(jù)物理學(xué)家的看法還應(yīng)該有7個維。盡管有這么多的維,但這些維是看不見的,它們自身卷在了一起,被稱為壓縮的維。為了弄清這種看法,讓我們再以螞蟻 為例展開我們的想象。我們可以設(shè)想一下,將螞蟻在上面行走的那張紙卷起來,直到卷成一個圓筒形。如果螞蟻沿著的紙壁走,最后它又會回到出發(fā)點,這就是壓縮 維的一個例子。如果能沿著著名的麥比烏斯帶走,也會發(fā)生上述現(xiàn)象,當然,它是3維的,但如果沿著它走過,總是會回到出發(fā)點的。麥比烏斯帶從維的角度講是壓 縮的,按照物理學(xué)它有3個維,但誰在上面行走,都只能認知人一個維。這就有點像左圖上的人:上行或者下行,但永遠不會走到盡頭。如果螞蟻不是沿著紙筒彎曲 的壁行走,它就永遠不會返回到原出發(fā)點。這就是二維(或者說被我們所感知的那種維)的例子,沿著它一直走,就不可能返回到原來的出發(fā)點。 霍金提出了他的宇宙模型,給出了11維空間,認為要描述宇宙,X、Y、Z和T(時間)4個未知數(shù)是不夠的,要加到11個未知數(shù)之后,才能夠解釋宇宙的很多結(jié)構(gòu)。另一種說法,宇宙十一維是愛德華◎維頓提出來的。 這些“維”同樣是天文學(xué)家無法探測的。 八維空間: 現(xiàn)代物理學(xué)界公認的理論是八維空間,分為X維(物體的長)、Y維(物體的寬)、Z維(物體的高)、時間維、重力維、電磁力維、萬有引力維、萬有斥力維。這 一理論由德國物理學(xué)家巴克哈德 海姆于1957年創(chuàng)立,隨后由其本人進一步地發(fā)展與完善,并得到了一些新的成果,其中之一就是總結(jié)出了一系列計算基本粒子質(zhì)量的方程式。1977年他將方 程發(fā)表,但由于太復(fù)雜,竟沒幾個物理學(xué)家看得懂,后來經(jīng)實驗證明了其正確性。由于他的理論多用德語發(fā)表,所以大部分物理學(xué)家都認為這些論點晦澀難懂,不知 所云,感到丈二和尚摸不著頭腦。1980年,海姆的理論引起了奧地利物理學(xué)家沃爾特 德呂舍爾的注意,他仔細研究后,對理論作了詳盡的解釋,并進一步完善,于是就有了今天公認的海姆-德呂舍爾空間,即一種八維的宇宙空間結(jié)構(gòu)(我們現(xiàn)在就處 于這一空間內(nèi))。 在劃定四維以上時,還有我們很多解釋不了的地方,高維模型也是相當難完成。以上,希望能方便你了解。 http://blog.sina.com.cn/s/blog_4e86d96f0100gbvu.html (2009-12-06 21:40:09) |
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