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为什么我们处于三维空间(我们存在三维空间还是四维空间)

admin2022-12-22科技生活90

为什么我们不是在四维空间而是在三维空间?

三维空间是指点的位置由三个坐标决定的空间,具有长度、宽度和高度。空间和时间是运动着的物质的存在形式。空间是物质存在的广延性,时间是物质运动过程的持续性和顺序性。空间和时间是不依赖人的意识而存在的客观存在,是永恒的。空间、时间同运动着的物质是不可分割的,没有脱离物质运动的时空,也没有不在时空中运动的物质。

四维空间是一个时空的概念。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理解四维时空但无法认识以及存在于四维空间,因为人类属于第三个空间维度生物。

为什么我们身处三维空间

因为我们的宇宙不是三维就不会有生命。下面的引文可以让我们明白一些,出处不记得了,好像是哪一期的《科学画报》:

有六个决定宇宙是否能让生命出现的神奇数字;这六个数字都是物理常数,其中有三个是中学生都知道的:电磁力常数和重力常数的比率N(= 1036),空间的维数(= 3),及核子的拘束能和它的静能的比率ε(静能是 mc2,拘束能是原子核的质量和组成它的质子和中子的质量之差乘以 c2,m 是质量,c 是光速。这二者比率约为 0.007)。其它三个较为深奥,一个是Ω,另一个是Q,最后一个是λ。Ω是描述宇宙的构造,是封闭型的(1)、开放型的(1)、或平坦的(=1)。Q代表的是空间的不同向及不均匀性,其值约为 10-5。λ代表的是大尺度的斥力,也是一种能量,是现在科普文学中称为「暗能量」(dark energy)的东西。为什么这几个常数能决定宇宙中会有生命呢?

…………

那么为什么我们的空间的维数这么重要呢?如果只有二维,就不能有三维空间中错综复杂的基因分子结构。同时,还有一点最重要的,即使有重力,也不能有稳定的行星轨道。事实上在四维或其它维的空间中也不能有稳定的行星轨道。只有三维的空间中才能有稳定的行星轨道。没有稳定的行星轨道就不能有生命。

…………

为什么说我们活在三维空间里?

如果你对空间的维度有兴趣,建议你去学一下数学:)

数学里面就很好地用维度表示空间。其实我们生活的这个世界是无限维的,只不过是普通人的意识和认知只能感觉到3维或4维(包括时间)。

通过数学语言就能表达更高的维度。

其实空间就是由无限个维度组成的。3D或4D空间只是你能感受到或认知到的子空间而已。

宇宙是几维的?为何我们在三维空间?

宇宙据说一共有十一维,但是由于人类的认知能力极限,所以我们至今仍然处于三维环境之内。上世纪著名物理学家爱因斯坦,相信他的鼎鼎大名就不用小编过多介绍了,可谓是无人不知,无人不晓。他创立的“相对论”,改变了整个物理学界;

对人类历史的发展都有着不可磨灭的贡献。但是,晚年的爱因斯坦,却放弃了对“相对论”的完善,转而投入到了“超弦理论”,又名大一统理论的研究中,妄图把相对论,量子力学,引力等科学理论联系在一起。

爱因斯坦指出,时间,空间,引力三者之间构成了一种成熟,稳定的关系。引力的变化,会引起时间和空间的弯曲;当物体的运动速度达到光速时,就会造成“洛伦兹变化”,从而让时空互相转化,甚至回流。

由于人类只能认知到“立体几何”的结构的事物,所以,我们所身处的宇宙空间仍然是有极限的。爱因斯坦说,当时间和空间都呈线性的状态流动时;那么,这个空间,就是“四维”结构的。

那么,四维空间是不是就是宇宙的最高构造了呢?当然不是。超弦理论体系中,宇宙一共有十一维度;每层维度中,都分裂出了不同的多元宇宙,彼此重叠,最后形成了一个看起来类似于“RNA”的螺旋式结构。

四维空间内的生物,可以追溯到时空的变化,从而实现“星际穿越”的壮举;五维空间内的生物,已经不被具体的形体所束缚,无所不在,无处不在。

而十一维空间内,那里的生物,对我们来说,恐怕是如同“上帝”一样的存在。他们反掌之间,就能用“弦”将宇宙压缩,制造出奇点,几乎于无所不能。据说,神级文明就藏在十一维中。

为什么我们的空间是三维的?

因为以现在人类的智慧和科技只能发现或者说只能提出3维或者是4维的观点,就像你说的蚂蚁只认识到它所在空间是2维的,我们人类认识到它所在空间是3维的。

如果把我们直觉所知的空间,简化为平坦的欧几里得空间,那么,我们可以知道,所谓三维这一描述方法,其实来自于解析几何的坐标系(比如笛卡尔直角坐标系,当然极坐标也是一样的),我们需要三个独立参数才能定位一个点,少一个不行,多一个冗余。

我们为了理解和表述所感知的空间,我们发明了几何学,用三维坐标系表达它。

因为确定一个点,就是只需要三个独立参数。而点是最小的,最基本的几何元素。

最初没有坐标系和维度概念的时候,我们面对巨大的自然空间,只能度量长度。

这时候我们会发现,当我们有一个原点之后,需要一个长度,一个角度,和一个高度

,或者一个长度,两个角度,总之要三个数才能确定一个点。

没有为什么,实践总是证明,不多不少就是三个,基于实数和欧几里得几何空间的前提。

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。而且日常生活中使用的“三维空间” 一词,常常是指三维的欧几里德空间。

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。

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