說出你對四維空間的理解,四維空間到底是什麼樣的?簡單說明,通俗易懂。

時間 2021-10-29 04:31:42

1樓:匿名使用者

點, 線, 面, 體 基本的空間描述

現在開始想像:

兩點構成一條線段 (一維物體)

永不重合且共用一個點的兩條線段構成一個面 (設兩條線段互相垂直)

永不重合且共用一條稜的兩個面構成一個三維物體 (假設某兩個面互相垂直)

永不重合且共用一個面的兩個三維物體構成一個四維物體 (學名單形)

注意為了便於想像請儘量用上面已想像構成的物體來想像高一維的物體

在腦海中想像屬於不同維的四個物體分別在其所屬維中旋轉

此時你會發現:

一維物體線段只能在自身位置旋轉

二維物體面只在其平面內旋轉

三維物體四稜錐在你能想像出來的三維空間中旋轉

四維物體你怎麼想像也就只能想像成一個五頂點的三維物體, 你無法想像出他的旋轉軌跡, 你錯了, 你沒有理解"永不重合且共用一個面的兩個三維物體構成一個四維物體" 這句話, 這句話的含義也就是說一個三維物體在四維時空中產生不重複的軌跡的狀態就只能是時間才能讓它永不重複, 而不像其他低於四維時空的物體那樣可以用線軸表示出來, 因為你無法想像出時間線軸, 你想不出的...

至於你說的投影, 無法解答, 我只知道有一個正二十頂點的四維物體, 它沒有三維物體形態, 意思就是你想像不出來這個正二十頂點的物體的, 因為它是四維物體, 而之所有你能想像出來了五頂點物體實際上它在你的想像中還是個三維物體, 因為你想像的是這個三維物體所對應的四維物體的投影

總結: 一個三維物體在永不重合的前提下所進行的運動就是因為時間軸的推進

四維空間是一個抽象的空間,一般無法以三維幾何裡的直觀方式表示出來。如果你真的想為了直觀理解四維空間,可將三維略作二維,另新增一時間軸,組成一個三維的座標系。即把三維物體壓扁放入座標系 x, y 軸中, 時間軸即為 z 軸, 但這只是為了作直觀理解

2樓:匿名使用者

就是咱們現在的空間,加上時間軸,也就是說你能跨越時間的話,就是四維空間了!

關鍵就是你不能用三維空間的思想方法去想象四維,具體什麼是四維想象,俺也不知道!呵呵

3樓:匿名使用者

看過那種慢拍快放的畫面麼?

就是一朵花在一分鐘內由開放到凋謝的過程

那就是時間這個軸在起作用了

不同的時間點,三維的花會展現不同的狀態,這就是所謂的四維空間,不要把四維空間簡單的用三維空間的概念去理解

可以對映著理解,比如三維中的速度可以分解到三個方向,那麼四維呢,就是四個方向,時間軸方向的速度變快了花就開的快了也謝的快了

再比如你在三維空間定義一個物體的位置,那麼應該是xyz三個座標,在四維空間就還要加上一個座標,在幾點幾分幾秒。

希望這樣說能幫到你。

4樓:匿名使用者

所有的理解都是誤解.

你我都一樣,二維世界的人怎麼能理解三維的空間呢?打扁他(哦對不起,他本來就是扁的)都理解不了.

同樣的,你我怎麼能理解一個四維的空間呢?時間軸只是沒有辦法的辦法而已.如果是五維,六維,n維呢?你拿什麼軸去加?

5樓:匿名使用者

高維座標系下可以表示低維座標系的座標

我們所在的空間是三維 所以是沒辦法在三維空間表示四維的

四維空間只能用數學來表達 四維裡面的垂直等等幾何概念也是數學意義上推廣出來的

6樓:麟趾

想觀察思維影象的話,可以固定一個空間座標,讓兩個空間軸和一個時間軸組成三維座標,就可以了.就像霍金的時間簡史裡畫的那樣

7樓:匿名使用者

在我理解看來,在平面內,唯一確定一個位置需要兩個座標,空間中需要三個,而在四維空間中,就是除了要有3個空間座標,再加上一個時間座標,就可以唯一確定一個位置,因為前一秒和後一秒的那個位置不一定是一樣的。

可能有些誤解,這裡的時間座標並不是一定要畫在紙上,形象一點的說,就是一個可以準確反映時間的鐘。如果想把它反映出來,你可以想象有這麼一個鐘,你可以同時看到現在的三維空間內的座標和那個鍾反映的時間座標。

8樓:匿名使用者

小學上美術課的時候,我們老師曾說過這樣一段話:點動成線,線動成面,面動成體。在我們理解時常常這樣理解123維空間:

1維空間就是一條線,2維空間就是一個面,三維空間就是一個體。不知道我這樣說對不對,您就姑且這樣聽聽吧!

如果線和麵只是在原有維度的基礎上運動,那麼2 3維空間不會有改變,只有當他們突破原有維度的情況下才能「線動成面,面動成體」,現在問題來了,體動成什麼呢?如果我們順著「點動成線,線動成面,面動成體」這句話推測下去,並且結合我們對123維空間的理解,那麼答案呼之欲出了,體動將是四維空間!但是「體動」又是怎麼一種情況呢?

先不談這個問題,我們再來看看關於投影的問題。三維空間的投影是二維的,由此我們就推測四維空間的投影是三維的,先不說這個推測的正確與否。我們來想一下2維空間的投影是不是一維的呢?

我們把2維空間想象為一個平面,但是這個平面是一個數學概念,而不是我們日常所說的平面,因為在日常生活中我們所謂的平面,無論他有多麼的薄,即使只是一條線那樣,但終究他是有厚度的吧,那麼他就不能算是二維的。影子才算是2維的平面,所以我們可以從影子這裡想象一下2維空間。影子是摸不到的,這是影子最大的特點。

在這裡我要問一下,影子能不能被看到呢,2維的平面有能不能被看到呢?第一個問題很簡單,影子當然能被看到,第二個問題似乎是多此一舉,影子是2維的,影子能見2維的平面當然也一定能見了。不知您是不是這樣想的,我起初就是這樣白痴的自以為是的。

現在我知道自己錯了。二維的平面是不可見的。因為影子和二維平面不是一個概念。

我們之所以能見到影子是因為影子是被光遮住形成的,而我們的視覺是通過光的反射來看到事物的,如此說來我們根本就沒見到影子!再想一下,在黑暗的屋子中我們見到過自己的影子嗎?

再回到我們關於2維投影的問題來,我們現在就要問問,2維的物體有投影嗎?再根據上面關於影子和2維平面的討論,我們還可以這樣問:影子會有影子嗎?

在此我只說一下自己對這個問題的看法。影子不會有影子!從影子的定義上說,這樣的情況肯定是不會發生的。

因為影子就是光被遮擋而形成的,試問影子已是不能見光的,又怎能遮光形成影子的影子呢?我們在從另一個角度思考這個問題,在同一個條件下寬的物體要比細的物體的投影大,長的物體比短的物體投影大,高的物體要比矮的物體投影大,這句話應該對吧,那麼我們將問題極端化,去除掉物體的寬度或長度或高度,那麼物體還會不會又有投影呢?應該不會有了吧!

再來談談四維空間的投影問題,四維空間的物體有沒有投影呢?這是一個應該先於討論「四維空間的物體的投影是什麼樣子?」這個問題的問題,我們不能以三維空間的知識來想當然的考慮四維空間的問題,您說是不是?

最後我們來看看關於四維空間物體的問題,在文章開始的部分還遺留這樣一個問題:體動是一種怎樣的情形呢?我們再把這個問題推後一下討論,我們先來思考這樣的幾個問題,假設在1維空間中遇到一個障礙物,你將怎樣通過?

同樣的問題發生在2和3維空間中你又將怎樣解決呢?

萬分抱歉,我有急事,就先寫到這吧,大家不妨先把解決的方法寫出來吧,挨次向大家表示歉意,然後再奉上我無上的謝意,謝謝大家有時間聽我這麼一個不學無數的無能之輩在這裡唧唧歪歪!

四維空間到底是什麼樣的?簡單說明,通俗易懂。

9樓:不是苦瓜是什麼

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理解四維時空(三個空間維度和一個時間維度)但無法認識以及存在於四維空間,因為人類屬於第三個空間維度生物。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。然而四維時空並不是標準歐幾里得空間,時間的本質是描述運動的快慢。

通過一維、二維、三維空間的演變,人們提出了關於四維空間的一些猜想。儘管這些猜想現在並不能證明是正確的,但科學理論有很多是由猜想開始的。現今科學理論一般是基於現象總結規律,而關於四維空間的現象沒有足夠準確清晰的認識,或者看到了這種現象卻並沒有想到是四維空間引起的。

可以定義可以度量的都可以有緯度。比如時間、溫度。點、線、面、時間、溫度,構成五維空間也能說的通。

當然也可以定義點線面的拓撲空間為第四維、第五維、第六維以至第n維。這在數學公式推理推導中很容易實現,但現實很難對應和想像。

四維空間的概念也可以通過解析幾何的手段來研究。在那裡我們可以利用代數方程來表示幾何概念。為了利用這個手段進行觀察以導致對四維空間的理解,我們來研究三維空間體系中的三個幾何元素——點、直線和平面的方程。

利用笛卡爾系統表示,我們可以寫出:

點的方程:ax + b = 0 (座標系:直線上的一個點)。

直線的方程:ax + by + c = 0 (座標系:平面上的兩條正交直線)。

平面的方程:ax + by + cz + d = 0 (座標系:三維空間的三個互相垂直的平面)。

從上面的研究我們可以看出:

所表示的每一個幾何元素(或空間)的方程中的變數數目,等於這個空間的維數加1。

座標系中的幾何元素與被表示的幾何空間的幾何元素的維數相同。

在這個座標系中,幾何元素的數目等於被表示的空間的維數加1。在座標系中,幾何元素的這個數目是最低要求。

用來表示幾何元素的座標系,位於比它所含有的幾何元素高一維的空間裡。

根據上述觀察,我們可以寫出三維空間的下述方程。應當注意:這個方程有四個變數(x、y、z、u)。

ax + by + cz + du + e = 0

根據這公式我們可以斷定:

1. 這個座標系的幾何元素有三維,即它們是三維空間。

2. 在這個座標系中有四個三維空間。

3. 這個座標系位於一個四維空間裡。

10樓:demon陌

給你作一個比喻,都知道平面空間是二維空間,因為它沒有深度,我們所在的三維空間的東西比如一個球體穿越二維空間。二維空間的視線都只能感受到球的一個切面部分,連起來即是一個小圓圈變大又變小的過程,而我們的三維空間就是四維空間上的一個切面,我們只能感受它的一個點所以我們只能感受現在正在發生的事情。

如果你進入了四維空間,你就能看到你從小到老死一切過程,它們都在同一時刻呈現在你眼前。

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什麼是四維空間,四維空間是什麼樣子?

關於四維空間,我國古代有一些說法是很有意思的。最典型的就是對於 宇宙 兩字的解釋,古人的說法是 四方上下曰宇,古往今來曰宙 用現在的話說就是,四維空間是在三維空間的基礎上再加上時間維作為並列的第四個座標。愛因斯坦認為每一瞬間三維空間中的所有實物在佔有一定的位置就是四維的。比如我們所住的房子,就是由長...

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據科學家猜想 四維空間是三維空間的無限疊加 再加上時間構成 另外四維空間內的生物 將會了解自己所有的發展軌跡 而且超弦理論認為 世界是由10維空間加時間構成 其中七維都蜷縮在普朗克微觀尺度上 人如果進入四維空間 就會像克萊因瓶一樣沒有內外。四維空間是一個時空的概念。簡單來說,任何具有四維的空間都可以...