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五维空间立体图片动态图

发布时间: 2022-05-17 06:51:07

Ⅰ 一维,二维,三维,四维空间怎么区分

一、从四者的定义区分:

1、一维空间的定义:一维空间是指只由一条线内的点所组成的空间,它只有长度,没有宽度和高度,只能向两边无限延展。

2、二维空间的定义:二维空间是指仅由长度和宽度(在几何学中为X轴和Y轴)两个要素所组成的平面空间,只向所在平面延伸扩展。

3、三维空间的定义:三维空间,日常生活中可指由长、宽、高三个维度所构成的空间。

4、四维空间的定义:四维空间指的是标准欧几里得空间,可以拓展到n维。

二、从四者的属性区分:

1、一维空间的属性:只有长度,没有宽度和高度。

2、二维空间的属性:既有长度又有宽度。

3、三维空间的属性:有长度、宽度和高度。

4、四维空间的属性:三个空间维度和一个时间维度。

三、从四者的适用范围区分:

1、一维空间的适用范围:空间物理、高等数学。

2、二维空间的适用范围:数学、计算机。

3、三维空间的适用范围:数学、物理。

4、四维空间的适用范围:量子、宇宙学。

Ⅱ 5维空间会是什么样的

0维
○维:没有长宽高,单纯的一个点,如奇点。
一维
一维空间只有长度
二维
二维空间平面世界,只有长宽和宽度
三维
三维空间长宽高 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
四维空间一个时空的概念 日常生活所提及的“四维空间”,大多数都是指阿尔伯特·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。时空的关系,是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又加了一条时间轴,而这条时间的轴是一条虚数值的轴。根据阿尔伯特·爱因斯坦相对论所说:我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间。
五维
从我们这个宇宙大爆炸开始到某个可能的结果,这段时间上的持续叫四维,而在这个四维时间线上任何一点都有无限种发展趋势。这样从四维上的某一点分出无限多的时间线,构成了五维空间。
六维
五维空间上两条时间线如同二维空间(如报纸上的两个对角点)不能直接到达,而把报纸对折就可以直接到达报纸上的对角点。在六维空间中正如把二维空间弯曲一样,五维空间也可以弯曲,产生了六维空间,在六维空间中可以直接到达五维时间线上的任意一点。
七维
七维空间包括了从宇宙大爆炸开始到宇宙结束,所有空间维,所有时间维上的所有可能性,以及在任意两点直接到达的可行性。五维空间是某一点产生无限个发展趋势,七维是所有点即无限点上产生无限个时间线。
八维
在七维空间上已经描绘了我们这个宇宙中从始到终,所有空间维,所有时间维,八维是什么呢?对了,还有一个可供操作的点,那就是大爆炸这个点,八维空间中包括了从大爆炸处产生的无限多个宇宙,这些宇宙中有不同的物理定律,不同的引力常数,或许有没有万有引力也说不定,不同的光速。
九维
九维空间则是八维空间的弯曲,在八维空间中,不到直接在各个宇宙中到达不同的两点,而九维空间中则可以在八维空间中的两点间直接到达。
十维
根据超弦理论,最小粒子不是实体的物质,而是由不同振动频率的超弦形成的物质,不同的频率产生了不同 外在表现。在十维空间中,物质已经没有差别,或是已经没有物质。只存在不同振动频率的弦。在十维空间中一切皆有可能。

Ⅲ 星际穿越里面的五维空间,五维空间里面的生物是什么样子的呢

一维实际是指的是一条线,在理解上即为左-右一个方向。也可理解为点动成线,指没有面积与体积的物体。 一维空间中的物体,只有长度,没有宽度和高度。打一个比方,我们要把一个一维的物体(实际上就是一条线段)关起来,只需要在它的两端各加一个点就可以了。 二维即上下、左右两个方向,不存在前后。在一张纸上的内容就是二维。即只有面积,没有厚度的物体。 三维是指在平面二维系中又加入了一个方向想量构成的空间系。所谓三维,按大众理论来讲,只是人为规定的互相垂直的三个方向,用这个三维坐标,看起来可以把整个世界任意一点的位置确定下来。原来,三维是为了确定位置。三维既是坐标轴的三个轴,即x轴、y轴、z轴,其中x表示左右空间,y表示上下空间,z表示前后空间,这样就形成了人的视觉立体感,三维动画就是由三维制作软件制作出来的立体动画,实现再发展的趋势。所谓的三维空间是指我们所处的空间,可以理解为有前后--上下--左右 如果把时间当作一种物质存在的话,再加上时间就是四维空间了。但是不能理解为 你可以在时间里任意往来 回到过去 只是应该理解为"刚才"和"现在"是不同的物质存在 可是你不可能回到'刚才"和"过去" 。物理学中的四维,第四维。四维空间。即,时间。 有人认为时间也是一种空间,在某种条件或情况下可以被逆转,可以被穿越。 四维就是在三维的空间里能够从一个地方瞬间移动到另一个地方,不容受到时间的束缚,因而可以使时间放慢或加快脚步,我是从一段对二维看三维的资料中推理出来的: 对四维空间,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。 然而,这种说法是一击即破的。为什么? 我们可以从二维来考虑。一个二维生物(如果有的话),他们考虑所谓的三维空间绝对和我们的三维空间不同——他们会把时间作为第三维,因为他们无法感受这一维的存在。同样,我们现在也走进了这个误区,把时间算做第三维。可能四维生物看到我们在宣扬这种思想时,也在为我们叹息。那么时间算不算一维?在我看来,时间应该是一维,即在多维生物本身的维度之外再加一维,构成新的N+1维空间,而且这样也有助于帮我们解决一些问题,也可以使我们对比三维维度更高的空间加深认识。 四维空间概念:四维空间是一个时空的概念。简单来说,任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”。不过,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。根据爱因斯坦的概念,我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系,是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又加了一条时间轴,而这条时间的轴是一条虚数值的轴。 根据爱因斯坦相对论所说:我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间。由于我们在地球上所感觉到的时间很慢,所以不会明显的感觉到四维空间的存在,但一旦登上宇宙飞船或到达宇宙之中,使本身所在参照系的速度开始变快或开始接近光速时,我们能对比的找到时间的变化。如果你在时速接近光速的飞船里航行,你的生命会比在地球上的人要长很多。这里有一种势场所在,物质的能量会随着速度的改变而改变。所以时间的变化及对比是以物质的速度为参照系的。这就是时间为什么是四维空间的要素之一。 在狭义相对论中,时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空,能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量。这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系。在今后论及广义相对论时我们还会看到,时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系。五维本人不了解。。。

Ⅳ 什么叫第五维空间

五维空间,five-dimensional space,空间是一个集合,最基本的元素是点,点的集合是线面体,线面体运动产生了三维体,三维体的运动产生了时间,以此类推。简单的说五维就是由于四维运动产生,假设四维空间可以对折,那么对折后的那部分所谓的无,就会由于四维的运动而给填补。

传统物理学的空间概念,就是立体三维空间。爱因斯坦相对论认为,空间和时间可以相互转化,时间是空间的另一种方式,因而传统的三维空间加上一维时间,成了四维空间。四维空间还应加上层次一维,任何真正的系统都是五维空间。

这五维空间的任何一维都可以和其他四维相互转化。作为事物本质的反映的人的意识空间或心理空间,本质上就属于这五度空间中的第五维空间——层次空间,而且是高层次的层次空间。它同物质世界的相互转化,是五维空间相互转化的具体表现。

(4)五维空间立体图片动态图扩展阅读:

在哈佛大学的一间实验室里,一位女教授正在做一个核裂变的实验。突然,她发现一个微粒竟然离奇地消失得无影无踪。它会跑到哪儿去?女教授大胆提出一个新的设想:我们的世界中存在一个人类所看不到的第五维空间。

蓝道尔将这个“我们看不到的空间”称为“第五维空间”。如果蓝道尔所说的第五维空间存在,那么为什么我们会看不到它?蓝道尔教授解释说:“这个额外存在的维度非常微小,如果某些事物足够的小,你就不能够感受到它的存在。”

Ⅳ 4维空间和11维 模世界是什么样子的谁画出来霍金说我们生活在一张模上什么意思

一维是指一条有原点的直线,如数轴之类,意思是定下原点后,就可以用一个数字表示位置
二维是指一个平面,需要用垂直相交的轴来定位,通过两个数字表示位置
三维类推就是三个数字啦,就好像立体空间
四维通常指的是在三维立体空间上加上时间轴,用某时间点上的三维数字标志位置状态,我们应该是在四维空间中的
五维就是动态的空间叫“速度”
六维是因动产生摩擦而生“温度”
七维是因温度产生热至爆炸而生“电” http://ke..com/view/1504573.htm?fr=ala0_1
科学家们认为,三维空间模型已经是非现实的,现在宇宙学家将时间看作第四维,而第五维指的是能量无界限。根据科学家的假设,宇宙是平坦的,而这就有可能作时光旅行。
我们可以从二维来考虑。一个二维生物(如果有的话),他们考虑所谓的三维空间绝对和我们所认识的三维空间不同——它们会把时间作为第三维,因为他们无法感受这一维的存在。同样,我们现在也走进了这个误区,把时间算做第四维。可能四维生物看到我们在宣扬这种思想时,也在为我们叹息。那么时间算不算一维?在我看来,时间应该算是一维,即在多维生物本身的维度之外再加一维,构成新的N+1维空间,而且这样也有助于帮我们解决一些问题,也可以使我们对比三维维度更高的空间加深认识。
有一个更新的构想,即所有的维度都是由时间构成,没有时间,就没有空间,包括最基本的一维空间。这应该好理解,因为没有时间,空间本身的存在就没有任何意义,因为时空本身就是不能分割的整体。那么,为什么一种时间可以形成不同的维度空间?这里,我们可以把时间看成是一种可以分解的常量。时间可以分解,这一句话理解起来可能有点困难。但是,只要想通了道理也是很简单的。要明白这个道理,首先必须了解两点。第一是时空的不可分性,这一点估计大家都明白,离开了空间谈时间,或者离开了时间谈空间,都是毫无意义的。第二点是时间的多样性,这一点了解起来可能有一点麻烦。在日常生活中,我们接触到的都是时间的合成体,也就是各个分时间有机结合形成的一个总的时间体系。可能你们会觉得我是在狡辩,其实不是。只要你们换一个角度去想,一个结果,可能是几个不同的原因形成的。就拿运动来说,我们观察到的一般都是几个不同运动产生的一种运动的结合体,即合运动。关于时间,我们也可以这样去想。我们看到的时间结合体,可以是由物体运动的时间,历史时间(即经历时间)和其他的一些时间构成。而运动时间,我们又可以看成由上下运动的时间,左右运动的时间和前后运动的时间。当然,划分方法是多样的,这就构成了时间的多样性,至于如何去划分,这就要由不同的情况而定。一部分时间对应一段空间。在这个不完整的空间里,时间起到了决定性的作用。
[编辑本段]
四维空间概念

四维空间是一个时空的概念。简单来说,任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”。不过,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。根据爱因斯坦的概念,我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系,是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又多了一条时间轴,而这条时间的轴是一条虚数值的轴。
根据爱因斯坦相对论所说:我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间。由于我们在地球上所感觉到的时间很慢,所以不会明显的感觉到四维空间的存在,但一旦登上宇宙飞船或到达宇宙之中,使本身所在参照系的速度开始变快或开始接近光速时,我们能对比的找到时间的变化。如果你在时速接近光速的飞船里航行,你的生命会比在地球上的人要长很多。这里有一种势场所在,物质的能量会随着速度的改变而改变。所以时间的变化及对比是以物质的速度为参照系的。这就是时间为什么是四维空间的要素之一的原因。
我们之所以是三维生物,是以为这个维度的空间里只存在三维的时间。时间的不完整决定了空间的不完整。我们不能认识其他维度的空间,是因为我们不具备在那个空间里面运动的时间。时间的多样性决定的空间的多样性。同时,因为时间的不同分解方式,注定了我们的三维空间也是相对的,它可以被命名为一维,二维,甚至是任意维——完全取决于不同的分解方式。时间是决定维度的关键,同时,它也是决定低维物体高维存在方式的关键。
让我们看看科学上的说法:低维是空间上的缺陷,它们不具备在高维世界内运动的空间。关于这一点,有一个疑问,那就是我们怎么可以发现这个缺陷。我们认为的低维不存在某一个空间长度,是因为我们无法确定它有那一个长度,也就是我们现在用最好的设备也无法观察到那一个长度差。那么,将来呢?我们现在无法认证,可能将来会有人证明那个低维物体确实属于高维。因此,低维与高维并不存在所谓的空间差。那么,我们如何区别高维与低维?很简单,用时间。用时间去解释任何一个维度空间,我们也可以认为,低维之所以比高维低级,是因为它们存在时间上的缺陷,它们无法在时间范畴内感受高维的存在。所以,我们要去了解低维或者高维,先要知道它们存在的时间范围。高维与低维之间可以实现转化,道理是很简单的,只要加入或者去掉一个时间单位就可以了。然而说起来很容易,做起来却很复杂,我们对时间的概念都是如此模糊,要想在空间范围类实现时间的转化就更困难。
对四维空间,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。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。
从零维空间到四维空间
——浅谈几何中的纯概念研究
(马利进 陇东学院数学系 甘肃庆阳 745000)
【摘要】
几何不一定是真实现象的描述,几何空间和自然空间并不能完全等同看待,纯概念的研究几何的发展是数学界的一个里程碑。从零维空间到三维空间,尤其是从三维空间到四维空间的发展更是几何学的的一次革命。
【关键词】
零维;一维;二维;三维;四维;n维;几何元素;点;直线;平面。
【正文】
n维空间概念,在18世纪随着分析力学的发展而有所前进。在达朗贝尔.欧拉和拉格朗日的着作中无关紧要的出现第四维的概念,达朗贝尔在《网络全书》关于维数的条目中提议把时间想象为第四维。在19世纪高于三维的几何学还是被拒绝的。麦比乌斯(karl august mobius 1790-1868)在其《重心的计算》中指出,在三维空间中两个互为镜像的图形是不能重叠的,而在四维空间中却能叠合起来。但后来他又说:这样的四维空间难于想象,所以叠合是不可能的。这种情况的出现是由于人们把几何空间与自然空间完全等同看待的结果。以至直到1860年,库摩尔(ernst eard kummer 1810-1893)还嘲弄四维几何学。但是,随着数学家逐渐引进一些没有或很少有直接物理意义的概念,例如虚数,数学家们才学会了摆脱“数学是真实现象的描述”的观念,逐渐走上纯观念的研究方式。虚数曾今是很令人费解的,因为它在自然界中没有实在性。把虚数作为直线上的一个定向距离,把复数当作平面上的一个点或向量,这种解释为后来的四元素,非欧几里得几何学,几何学中的复元素,n维几何学以及各种稀奇古怪的函数,超限数等的引进开了先河,摆脱直接为物理学服务这一观念迎来了n维几何学。
1844年格拉斯曼在四元数的启发下,作了更大的推广,发表《线性扩张》,1862年又将其修订为《扩张论》。他第一次涉及一般的n维几何的概念,他在1848年的一篇文章中说:
我的扩张的演算建立了空间理论的抽象基础,即它脱离了一切空间的直观,成为一个纯粹的数学的科学,只是在对(物理)空间作特殊应用时才构成几何学。
然而扩张演算中的定理并不单单是把几何结果翻译成抽象的语言,它们有非常一般的重要性,因为普通几何受(物理)空间的限制。格拉斯曼强调,几何学可以物理应用发展纯智力的研究。几何学从此开始割断了与物理学的联系而独自向前发展。
经过众多的学者的研究,遂于1850年以后,n维几何学逐渐被数学界接受。
以上是n维几何发展的曲折历程,以下是n维几何发展的一些具体过程。
首先,我们将点看作零维空间,直线看作一维空间,平面看作二维空间,并观察以下公设:
属于一条直线的两个点确定这条直线。 1.1
属于一条直线的两个平面确定这一条直线。(比较这个公设和公设1.1)。 1.2
属于同一个点的两条直线也属于同一个平面。(公设1.2的推论) 1.3
属于同一个平面的两条直线,也属于同一个点。 1.4
可以推断出:
1. 具有相同维数的两个空间,在某些条件下,确定另一个高一维的空间。例如:两个点(我们将它们看作两个零维空间)确定一条直线(一维空间)。属于同一个点(规定的条件)的两条直线(两个一维空间)也属于同一个平面(二维空间)。
2. 具有相同维数的两个空间,在某些条件下,也可以确定一个低一维的空间。例如:两个平面(两个二维空间)确定一条属于它们的直线(一维空间)。属于同一平面(限定的条件)的两条直线(两个一维空间)确定一个点(零维空间)。
3. 结论2没有包括这一事实,即两个平面可以确定一个高一维的空间。它只假定它们确定一条直线,这是比平面低一维的空间。这就留下了一个把我们的思想引申到高维空间的缺口。这个缺口的消除可在推论1.3“属于同一个点的两条直线也属于同一个平面”中,用几何元素直线、平面和三维空间依次的代替几何元素点、直线和平面来达到。
下面的推论是替换的结果。属于同一条直线的两个平面也属于同一个三维空间。
有了这个新的推论,我们就把与其他几何元素直接对应的几何元素——三维空间也包括了。
下一步是把对偶原理应用于这一推理,并从这些新引申的推论中得到一些固有的结论。在对偶原理将通过几何元素——平面和空间的位置交换而被应用。这时我们得到下述推论:
属于同一条直线的两个三维空间也属于同一个平面。 1.5
从推论1.5我们可以得到下述公设:
属于一个平面的两个共存的三维空间确定这一个平面。 1.6
在上述1.5和1.6的基础上,可以提出下面的看法:
1. 四维空间的几何条件是很明显的,因为维数相同的两个已知空间,只能共存于比它们高一维的空间里。例如:两条不同的共存直线(一维)位于一个平面内(二维);两个不同的共存平面(二维)(沿一直线共存)位于一个三维空间里;两个不同的共存三维空间(沿一个平面共存)位于一个四维空间里。
2. 在几何上被看作是不属于同一直线而相交于一点的两个平面,属于不同的各别的三维空间。
四维空间的概念也可以通过解析几何的手段来研究。在那里我们可以利用代数方程来表示几何概念。为了利用这个手段进行观察以导致对四维空间的理解,我们来研究三维空间体系中的三个几何元素——点、直线和平面的方程。利用笛卡尔系统表示,我们可以写出:
点的方程:ax + b = 0 (坐标系:直线上的一个点)。
直线的方程:ax + by + c = 0 (坐标系:平面上的两条正交直线)。
平面的方程:ax + by + cz + d = 0 (坐标系:三维空间的三个互相垂直的平面)。
从上面的研究我们可以看出:
所表示的每一个几何元素(或空间)的方程中的变量数目,等于这个空间的维数加1。
坐标系中的几何元素与被表示的几何空间的几何元素的维数相同。
在这个坐标系中,几何元素的数目等于被表示的空间的维数加1。在坐标系中,几何元素的这个数目是最低要求。
用来表示几何元素的坐标系,位于比它所含有的几何元素高一维的空间里。
根据上述观察,我们可以写出三维空间的下述方程。应当注意:这个方程有四个变量(x、y、z、u)。
ax + by + cz + + e = 0
现在我们可以断定:
1. 这个坐标系的几何元素有三维,即它们是三维空间。
2. 在这个坐标系中有四个三维空间。
3. 这个坐标系位于一个四维空间里。
我们对于四维空间乃至更高空间的研究,不是通过实验总结的方式,在现实中我们很难发现并推导出它们的一般规律,对于这些问题,我们可以采取一种新的研究方式。即:纯概念的研究。通过这种方式,我们可以容易的推导出这些很重要但在现实中不易想象的新内容。
【参考文献】
【1】. 《四维画法几何学》
[美]C.E.S.林德格伦, S.M.斯拉比(着)
谢申(译), 周积义(校)
清华大学出版社
【2】. 《分形的哲学漫步》
林夏水(等着)
首都师范大学出版社
【3】. 《解析几何》
(第三版)吕林根, 许子道, 等编
高等教育出版社
【4】. 《数学哲学》
[美]保罗.贝纳塞拉夫, [美]希拉里.普特南(编)
商务印书馆
[编辑本段]
【时空为何是四维的】
正宗的维数研究方法通常离不开人存在原理。譬如讲,如果空间是两维的,则两维动物则不能正常消化。如果空间是四维以上,则世界就会精彩得多。如果我们是四维空间的动物,则彭加莱关于三维球的猜想则不应该是世纪难题。可惜多余三维的空间使万有引力和静电力随距离的变化比三维中更剧烈,使得小至原子核的电子,大至太阳系中的行星给到不再稳定,很快就以旋涡的方式向远处飞离或者撞到中心上。
许多人不能接受人存在原理,认为他和科学传统相违背。科学的方法是从第一原理出发,把万物甚至观察者全推出来。人存在原理却是从观察者存在的条件把宇宙推出来,他们正好处与相反的两极。
霍金认为宇宙的边界条件是他没有边界。用卡鲁查-克莱因模型论述,时空本是高维的,而我们之所以感到它是四维的,那是因为额外维都被卷去到我们无法观察到的小尺寸去,比如普朗克尺度。正如一根头发的表面虽然是二维的,但是粗看之下,只剩下头发长度那一维一样。人们称感觉到的空间为外空间,觉察不到的为内空间。时间是外空间中的一维。
在用量子宇宙学研究时空维数的济起源时,必须避免人为的调节卡鲁查-克莱因的总维数,以得到需要的外空间维数。因为人为的调节会陷入逻辑循环,这种做法是你想得到多少维的空间都能如愿。因此,可用的卡鲁查-克莱因模型其总维数必须是由第一原理推出的。十一维的超引力模型便由第一原理推出的。自然界也许存在一种所谓的超对称。
1980年弗隆德和鲁宾发现了一个十一维超引力的非常美丽的宇宙模型,期内空间是七维球,外空间是四维球。但在经典的框架中,人们无法证明不存在具有其他维数的外时空的解。
在量子宇宙学中,瞬子是宇宙创世的籽。瞬子是爱因斯塔方程和其他场方程的解,其中时间和空间坐标不能区分。十一维超引力的创生宇宙的瞬子必须是四维球和七维球空间两个因子空间的乘积。时间若包围在四维中,四维时空随后便展开演化成我们生活中的并感觉到四维的宏观宇宙,否则外时空便是七维的。
在带电荷的黑洞创生场景中,宇宙波函数要使用正确的表象,才能算出创生的概率。因为规则瞬子是非常稀罕的,所以研究一般黑洞的创生,必须引进约束引力的概念。找到正确表象不仅对于带电荷而且对于旋转黑洞的波函数至关重要。
从同一瞬子出发,在选择正确的表象后,时间在四维球中的创生概率远远大于时间在七维流形中的概率。因此,在量子宇宙学中证明了外时空必须是四维的。
[编辑本段]
【物理世界的四维空间】

在数学上有各种多维空间,但目前为止,我们认识的物理世界只是四维,即三维空间加一维时间。现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思,只有数学意义。
四维时空是构成真实世界的最低维度,我们的世界恰好是四维,至于高维真实空间,至少现在我们还无法感知。我在一个帖子上说过一个例子,一把尺子在三维空间里(不含时间)转动,其长度不变,但旋转它时,它的各坐标值均发生了变化,且坐标之间是有联系的。四维时空的意义就是时间是第四维坐标,它与空间坐标是有联系的,也就是说时空是统一的,不可分割的整体,它们是一种“此消彼长”的关系。
四维时空不仅限于此,由质能关系知,质量和能量实际是一回事,质量(或能量)并不是独立的,而是与运动状态相关的,比如速度越大,质量越大。在四维时空里,质量(或能量)实际是四维动量的第四维分量,动量是描述物质运动的量,因此质量与运动状态有关就是理所当然的了。在四维时空里,动量和能量实现了统一,称为能量动量四矢。另外在四维时空里还定义了四维速度,四维加速度,四维力,电磁场方程组的四维形式等。值得一提的是,电磁场方程组的四维形式更加完美,完全统一了电和磁,电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述。四维时空的物理定律比三维定律要完美的多,这说明我们的世界的确是四维的。可以说至少它比牛顿力学要完美的多。至少由它的完美性,我们不能对它妄加怀疑。
在狭义相对论中,时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空,能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量。这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系。在今后论及广义相对论时我们还会看到,时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系。
【相关事件】 事件一:
1960年,在神秘的百慕大海域也发生一件怪事。 在众多旁观者面前,美国的战斗机被云吞噬,就此消失。
目击者之一H.维克多回忆说:“当时我在金德雷空军基地的人工卫星站工作。那天气候良好,空中除了一朵云之外,一片晴朗。
“五架战斗机从事训练飞行。包括我在内,很多基地人员都在观赏天空的情况,五架战斗机在离海岸800米的上空冲进一朵飘浮的白云中,拼命伸长脖子望着天空,但是它始终未再出现。
“基地顿时骚动起来。控制塔的指挥自始至终都是目击者,他也一样没有看到任何物体从云中掉到海上,雷达屏幕上也显示出本来的五架战斗机的影子,突然间地消失了一架,立即引起官方注意,而派出搜索队。
“搜索的范围是基地的海岸到800公尺外的浅滩。 “找了又找,连一个战斗机破片也没有发现。那朵白云吞噬了一架战斗机,在不知不觉中消失了……”
事件二:
1968年6月1日又出现了一件古怪的事,那天,在南美洲阿根廷首都布宜诺斯艾利斯郊外,两辆汽车正在高速公路上行驶。 一辆坐着律师毕特耳夫妇,另一辆载着他们的朋友——哥登夫妇,他们的目的地是150公里外的麦布市。 哥登夫妇一路领先,不久,汽车的暮色中到达麦布市郊,回头往后一看,毕特耳夫妇的车子不见了,他们还以为律师车子发生了故障,进城后,他俩分头打电话给沿途的村镇,又派人沿高速公路搜索。
两天过后,一无所获,哥登夫妇只好报警。 就在同一天,哥登接到墨西哥打来的长途电话,说话人竟是毕特耳律师本人。原来他们遇到了一件不可思议的奇事:
当毕特耳夫妇的车子经过雪斯哥姆市后,车子前方突然白雾笼罩,不久,车身全被白雾包围。毕特耳看表,时间是午夜12点10分,就在这时,夫妇俩忽然昏迷过去。也不知经过多少时候,他们苏醒过来,天色已经放亮,车子仍然在高速公路上行驶。 奇怪的是,路上的风光景色,以及行人的穿戴服饰,都和阿根延不同,停车一问,真叫人大吃一惊:原来他们已在墨西哥城了! 阿根延距离墨西哥最少也有6000公里,他们怎么会把车子从阿根延开到墨西哥的呢?律师先生自己也说不出个头绪来。
毕特耳夫妇赶快打电话给阿根延驻墨西哥的领事馆,要求帮忙,这时,他们两人的表针都停在12点10吩,而实际上,这天已是6月3日了。 像这种怪事,世界上已发现过多次,所以,引起了许多科学家的注意。
事件三
1934年,在美国菲拉狄尔菲亚港,有一艘满载官兵的驱逐舰,正启程远海驶去。突然,一阵波涛袭来,还没等司舵把稳方向,转瞬间,这艘船却神奇地在弗台尼亚洲东南部的诺福克海港出现了。
舰长、大副、领航、司舵和水手们个个睁大了眼睛,面面相觑,谁也不知道发生了什么事情,舰长紧蹙双眉的纳闷着菲拉狄尔菲亚港和诺福克港之间距离500多公里,在短促的时间里,怎么可能由一个港口航行到另一个港口:况且大副、领航、司舵又没失职,层层控制着这艘船,又怎么会发生这种不可思议的事情?真是莫名其妙!……
事件四
1956年5月10日,美国西部俄克拉荷马州一个叫做奥塔斯的城市里,八岁的小孩吉米正和小伙伴特姆、肯一起玩“捉强盗“的游戏。由吉米爬上附近一家人家的围墙,抓住从围墙下通过的肯。正玩在兴头上,吉米忽然大喊一声:“肯,等一下!”就从围墙上跳了下来,就在这一霎那间,吉米不见了人影,特姆和肯大吃一惊,急忙喊道:“喂!吉米!”“吉米!你藏到哪儿去啦?快出来!”
两个孩子声嘶力竭地呼唤着自己的伙伴,但是听不到任何回音,吉米仍然杳无踪影。人们听说吉米在两个同伴眼前突然失踪,顿时哄动起来。吉米的妈妈急忙和警察局报告,警方以为发生了诱拐儿童的案件,立即出动进行搜查,但是毫无结果。
一个月过去了,有一天,吉米的母亲也出乎意料地失踪了。当时由于没有人在现场,不知道她失踪时的情形。但是,连续发生两起突然失踪的事件使警方紧张起来,再次进行全面侦查,仍然一无所获。吉米母子俩为什么会去向不明,一直无人知晓。
【科学家的解释】 科学家认为:地球和某种神秘世界之间,存在着一种不可捉摸的通道。通道的两边是两个不同层次的世界。研究这种现象的人,把藏在通道另一侧的神秘世界,称作“四度空间”。
宇宙是无穷无尽的,在浩瀚无涯的宇宙中,还蕴藏着无数的秘密。科学家们对“四度空间”深入探索将会揭开这“神秘世界”之谜。所谓“四度空间”的奥秘,必定在不久的将来....

Ⅵ 什么是三维空间那么四维五维六维又都是什么呢

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。

Ⅶ 世界上有四维立体图形吗如果有,请发图片;如果没有,请回答为什么。

有四维立体图形,比如四维四面体、超正方体。

四维四面体(又称超四面体)由5个在不同空间的点互相连接而成的。三维的坐标系为三条相互垂直的直线,但它在平面中的投影有一条线是不与另外两条垂直的。 那么根据定义,四维空间中的坐标系是四条互相垂直的直线构成的(不在同一空间中),那么 根据推理它在三维中的投影也应有一条线不与另外三条垂直。

如果把二维坐标系中的四个点,每三个点都连成一个三角形便得到了三维四面体在二维中的投影那么同理如果把三维坐标系中的五个点,每四个点都连成一个四面体便得到了四维四面体(超四面体)在维中的投影。



(7)五维空间立体图片动态图扩展阅读

超正方体,在几何学中四维方体是立方体的四维类比,四维方体之于立方体,就如立方体之于正方形,四维方体是四维凸正多胞体,有8个立方体胞,立方体维数大于3推广的是超立方体或测度多胞体。点动成线,线动成面,面动成体,正方体动成超立方体。

四维最基本的图形为四维四面体(超四面体),五个不在同一空间上的五个点互相连接而成的。但它在三维中的投影是在同一空间上的五个点互相连接而成的。由此就得到了四维四面体(超四面体)在三维中的投影。

Ⅷ 有五维空间吗什么是五维空间

关于多维空间

“维”是一种度量,在三维空间坐标上,加上时间,时空互相联系,就构成四维时空。现在科学家的理论认为整个宇宙是十一维的,只是人类的理解只能理解到3维,打个比喻:一个智能生物生活在我们周围,但只能理解二维,那它就处在二维世界了吗?但在它们周围的我们却分明认为是三维,双方都是智能生物,谁对谁错!??

○维:没有长宽高,单纯的一个点,如奇点。

一维 只有长度

二维 平面世界 只有长宽

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”,大多数都是指阿尔伯特·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。时空的关系,是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又加了一条时间轴,而这条时间的轴是一条虚数值的轴。根据阿尔伯特·爱因斯坦相对论所说:我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间。

一维是线,二维是面,三维是静态空间,四维是动态空间(因为有了时间)。

我们在物理学中描述某一变化着的事件时 所必须的变化的参数。这个参数就叫做维。几个参数就是几个维。比如描述“门”的位置就只需要角度所以是一维的 而不是二维

简单地说:0维是点,没有长、宽、高。一维是由无数的点组成的一条线,只有长度,没有宽、高。二维是由无数的线组成的面,有长、宽没有高。三维是由无数的面组成的体,有长宽高。维可以理解成方向。

因为人的眼睛只能看到三维,所以三维以上很难解释。正如一个智力正常,先天没有一只眼睛,一只耳朵的人(太悲哀了.这样就没有双眼效应,双耳效应),他就很难理解距离了,他很可能认为这个世界是2维的.

一个简单的说法:N维就是N条直线两两垂直所形成的空间

因为,人类只能理解到3维,所以后面的维度可以通过数学理论构建,但要仔细理解就很难.在量子力学,目前仍在建立的膜理论,认为世界是11维的.

为什么需要多维空间?

理解了宇宙的空间有更多维存在,再回过来看相对论与量子理论是如何产生矛盾的,我们就很容易理解了:这两个理论在日常的三维空间里是不可能统一的,它们的矛盾是必然的,只有在高维空间里才能得到统一。

为了更好地理解这一点,我们可以举一个三维世界和二维世界的例子。我们首先假设有一些生活在二维平面世界的生命,它们的世界里只有长和宽,根本无法理解第三维——“高”这一维。因此,它们对三维世界的感知只限于三维物体在平面世界的投影,或者三维物体与平面世界的接触面,试想一想,一个平面生命怎么能够通过投影来想象三维物体的丰富性和完整性呢?当三维物体与平面世界接触时,三维物体在平面世界上的零碎片段,比如一张桌子的四根脚柱、人印在地面上的两双鞋印,更让平面生命摸不着头脑——这些拼不到一起的碎片究竟意味着什么呢?它们不能想象,四片互不相连的印迹怎么会构成一张完整的桌子呢?那断断续续的鞋印上怎么会有一双完整的鞋呢?而且,鞋的上面竟然还有一个更加完整的人!用二维的眼光来打量这些碎片,你永远不可能将它们拼成一个整体。

于是有一天,一个足智多谋的平面生命偶然想出一个绝妙的主意。它宣布,平面世界之外还有一个“向上”的第三维,如果顺着这些碎片“向上”看,其实碎片是一个完整的整体!这真是个惊人的见解,大多数平面生命都困惑不解。

相对论和量子理论的遭遇与这种情况非常相似,在我们的三维空间里,它们就像两块互不相干的碎片,永远也拼合不到一起。但把空间“向上”抬一抬,把宇宙变为十维空间,相对论和量子理论这两块看似互不相干的碎片就会令人震惊地结合得天衣无缝,成为一个更完整的理论大厦的两根互相依存的支柱!虽然我们在三维空间中无法想象和描述一个多维的空间,但我们却能通过复杂的数学方程推导出它的存在。

多维空间如何裂开?

在宇宙的极早期,它诞生的10^-43秒内,它的直径仅有10^-33厘米,含有丰富的十维空间,所有的空间维都平等地卷缩在一起。在那样的空间中,宇宙的能量极高、温度极高,所有四种力都融为一体,相对论和量子理论可以归结为一个理论。

但是,这样高维度、高能量、高温度的空间是极不稳定的,就像胀气太多的气球,于是大爆炸发生了。维度被解散、能量发散、温度降低。三维的空间和一维的时间无限延伸开来,逐渐形成了我们今天可感知的宇宙;而另外六维的空间则仍然卷缩在普朗克尺度(即10^-33厘米)以内。

当宇宙处在10^32K这样极高的温度(这温度比我们得到的太阳的温度高10^26倍)时,引力与其他大统一力分离开来,引力随着宇宙的膨胀而不断延伸成长程力,。随着宇宙进一步胀大和冷却,其它三种力也开始破裂,强相互作用力和弱—电力剥离开来。

当宇宙产生10^-9秒之后,它的温度降低到了10^15K,这时弱—电力破缺为电磁力和弱相互作用力。在这一温度,所有四种力都已相互分离,宇宙成了由自由夸克、轻子和光子组成的一锅“汤”。稍后,随着宇宙进一步冷却,夸克组合成质子和中子。它们最终形成原子核。在宇宙产生3分钟后,稳定的原子核开始形成。

当大爆炸发生30万年后,最早的原子问世。宇宙的温度降至3000K,氢原子可以形成,其不至于由碰撞而破裂。此时,宇宙终于变得透明,光可以传播数光年而不被吸收。

在大爆炸发生100至200亿年后的今天,宇宙惊人的不对称,破缺致使四种力彼此间有惊人的差异。原来火球的温度现在已被冷却至3K,这已接近绝对零度。

这就是宇宙的演变史,随着宇宙的渐渐冷却,力将解除相互的纠缠,逐步分离出来。首先引力破裂出来,然后强相互作用力,接着弱力,最后只有电磁力保持不破缺。

空间中的裂缝

超弦理论还给我们带来一个更加令人震惊的结果:我们的空间结构居然是离散的,而不是连续的!在我们的日常经验中,空间和时间总是无限可分的,但事实却大谬不然。空间和时间都有自己的最小值:空间的最小尺度为10^-33厘米,时间的最小值是10^-43秒。因为当空间小到10^-33厘米后,时间和空间就会融为一体,空间维度就会高达十维,在这样的情况下,即使空间还能分割,那也是我们目前所不能了解的了。

事实上,量子理论就是关于“离散的量”理论,“量子”一词的含意就是“一个量”或“一个离散的量”。早在1900年,量子理论刚诞生时,科学家们就发现,在微小的粒子世界,能量是一份一份发出的,而不是连续发出的。就像人民币的最小单位是“分”,乒乓球只能一个一个地买,而不能半个半个地买,这些都是日常生活中关于事物不可无限分割的例子。

虽然当时科学家已经知道了粒子能量的不连续性,但他们却不知道为何有这种不连续性,只是被迫接受而已。但现在我们都知道了,这与空间的不连续性密切相关。正是由于空间有最小的、不可分割的单位,才会影响到基本粒子的能量发射方式。

现在,我们基于时间和空间是连续的旧理论必须被抛弃,在普朗克尺度下,弦是一段一段的,开弦就是一段线,闭弦就是一个圆圈,每一个弦片携带的都是一份一份的动量和能量。

空间具有一个最小的、不可分割的值,这个不可思议的现象会导致什么样的结果呢?我们很容易想到:我们宏观的空间结构是由一份份最小的空间包组合起来,在这一份份的空间包中间,极有可能存在着我们无法探测的空间裂缝!所谓“虫洞理论”中在空间中凿开一个洞口的设想,从理论上来说真的是可行的,这就是寻找相邻空间包之间的裂缝,然后用难以想象的高能量轰开这个裂缝,一个虫洞就出现了!可以说,小小的十维空间包以及它们之间的裂缝存在于我们空间的每一个角落,只要我们有足够的能量,我们可以在任何地方凿开一个虫洞。

大统一的宇宙

今天,我们深深知道,浩瀚宇宙中所有纷繁复杂的现象都可以追溯到同一个源头,人类发现的大大小小的规律最终都可以被一个根本的规律所囊括。为了理解这一点,我们以地球生命的发展为例:我们人类不同的人种都可以追溯到同一个起源,而人、猩猩、猿猴又可以追溯到同一个祖先,以此类推,所有的哺乳动物都拥有相同的祖先,所有的动植物也都拥有相同的祖先,最后,所有的生命都起源于同一个细胞——生命只有一个源头。

宇宙中所有星系的起源也同样能够追溯到同一个源头,太阳系中的星体都起源于同一个星云,所有的星云都起源于相同的分子,所有的分子都由那几百种基本粒子演变而来。这样,顺着时间之流一直向上溯源,我们终于来到了大爆炸开始的时刻,在这里,空间、时间和物质都是融为一体的,一切都归结为一点。

宇宙从同一点出发,经过了100多亿年的漫长岁月,进化出一个复杂多变的世界,但不管这个世界是如何千变万化,在所有现象的背后,都有一个最根本的规律在运行,这就是宇宙起点时的源头规律。这个规律就是一个包罗万象的规律——所谓“万物至理”即是如此。

这个“万物至理”的理论就是超弦理论,它建构了宇宙开始时刻的十维空间图象,随着十维空间的崩裂,超弦理论也分裂成两个理论——相对论和量子理论,此后,随着物质丰富性的增加,它们又分裂成更多的理论。今天,我们不断向上回溯,终于描绘出了宇宙大统一的图景——一个极具神秘色彩的十维宇宙。

Ⅸ 什么是二维空间,三维空间,四维空间,五维空间,六维空间.......

四维就是时间。这个理解起来简单。一个物体,或者生命,它都有生成的那一刻,到消失的一刻,这个时间段,或许1年,或许100年,就是这个物体在四维空间存在过的一个时间段。比如说一个桌子。从出厂到它变破烂,也许用了三年。那么在漫长的时间轴上,这个桌子就存在了三年。ok,现在我们知道桌子存在的长(一维)宽(二维)高(三维)。也知道了它存在的时间是三年(四维)。明白了吧?然后问题来了,5维是什么?
我们假设一下。在这三年的时间里,有没有一种情况,在使用了2年的时候,主人觉得这个桌子有点不太牢固,所以给它加固了一下,然后这个桌子使用了五年。这个时候我们会发现,原来的1-2-3-4维被改变了。这个桌子在漫长的时间轴上。他走出了一个不一样的分枝(好像树枝),这个分枝的节点就在于 主人是否进行加固。在时间轴上的这个分枝,第一条分枝是没有加固使用三年。第二条是加固了,使用了五年。如果这个分枝能理解,那么我们很快就会发现。整个时间轴线中(四维)当中,可以变成分枝的太多了,密密麻麻,几乎每一件小事儿都可以变成一个不一样的时间主线。这就是理论中的平行宇宙。明白?好,关键来了,五维登场!!如果说一维是一条线。无数条线变成一个面,就是所谓的二维。那么时间线是四维,无数条四维时间线,构成了五维。而在五维空间当中,我们可以把桌子拿到那个节点让主人加固。这就是时光倒流!但是这需要极大的能量。而且在理论上还有很多需要完善。已知的能量根本连四维都不可能超越。但是在理论上,我们已经知道穿越四维的方法:就是接近光速。以光速绕地球飞行一个星期。我们会到达100年后的地球。目前还没有能量,可以让人类达到光速飞行。暗物质,反物质的发现。提供了一种可能。如果有一天人类掌握了暗物质的能源。我们就可以轻松的突破四维限制进入到五维。就好比突破三维的时候。我们发现了第一宇宙速度,第二宇宙速度……明白了需要速度才能摆脱地球引力。同样,我们突破四维进入五维,还有很多的理论需要完善。目前还没有探索成功。至于六维,我也在学习思考中…

Ⅹ 什么是四、五维空间

零维是一个点,一个无限小的点。 一维是一条线,这条线由N个零维的点组成。 二维是由多个一维的线组成的平面, 三维在二维的基础上加入了高,也就成了立体世界。 四维是时间,时间像一个轴(但我们看不到它,它是四维的,俺们是三维的)轴上汇集了无数的三维世界(个人感觉像电影胶片~) 可以想象,生活在五维空间人们可以超越四维,也就是说他们可以想我们出门散步一样随意地切换任意一个时空。