三维和四维分别是什么?

发布网友发布时间：2022-04-27 03:56

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热心网友时间：2023-11-19 00:27

空间的概念对我们来说是熟悉的。我们生活的空间是包含在上下、前后、左右之中的。如果需要描述我们所处的空间中的某一位置，就需要用三个方向来表示，这个意思也就是说空间是“三维”的。　　在数学中经常用到“空间”这个概念，它指的范围很广，一般指某种对象（现象、状况、图形、函数等）的任意集合，只要其中说明了“距离”或“邻域”的概念就可以了。而所谓“维”的概念，如果我们所谈到的只是简单的几何图形，如点、线、三角形和多边形……，那么理解维的概念并不困难：点的维数是零；一条线段的维数是一；一个三角形的维数是二；一个立方体内所有点的集合的是三维的。　　如果把维度的概念扩充到任意点集合上去的时候，维的概念就不那么容易理解了。比如，什么是四维空间呢？关于四维空间，我国古代有一些说法是很有意思的。最典型的就是对于“宇宙”两字的解释，古人的说法是“四方上下曰宇，古往今来曰宙”，用现在的话说就是，四维空间是在三维空间的基础上再加上时间维作为并列的第四个坐标。　　爱因斯坦认为每一瞬间三维空间中的所有实物在占有一定的位置就是四维的。比如我们所住的房子，就是由长度、宽度、高度、和时间制约的。所谓时间制约就是从盖房的时候算起，直到最后房子倒塌为止。　　几何学中的“维”的概念，实际上就是构成空间的基本元素，也就是点的活动的自由度，或者说是点的坐标。所谓 n维空间，经常是用来表示超出通常的几何直观范围的数学概念的一种几何语言。*空间是存在的。。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。一维的直线只需要一个量x；二维的平面需要两个量x和y。三维的空间则需要同时具有x、y、z才能确定位置。比如我们确定自己在地球上的位置需要知道经纬度和高度。其是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。