空間維簡(jiǎn)介

時(shí)間：2023-07-07 06:54:01 | 來(lái)源：營(yíng)銷(xiāo)百科

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空間維簡(jiǎn)介：現(xiàn)在科學(xué)家的理論認(rèn)為整個(gè)宇宙是十一維的，只是人類(lèi)的理解只能理解到3維，打個(gè)比喻：一個(gè)智能生物生活在我們周?chē)荒芾斫舛S，那它就處在二維世界了嗎？但在它們周?chē)奈覀儏s分明認(rèn)為是三維，雙方都是智能生物，誰(shuí)對(duì)誰(shuí)錯(cuò)？ 因?yàn)槿说难劬χ荒芸吹饺S，所以三維以上很難解釋。正如一個(gè)智力正常,先天沒(méi)有一只眼睛,一只耳朵的人(太悲哀了.這樣就沒(méi)有雙眼效應(yīng),雙耳效應(yīng)),他就很難理解距離了,他很可能認(rèn)為這個(gè)世界是2維的.

因?yàn)椋祟?lèi)只能理解到3維，所以后面的維度可以通過(guò)數(shù)學(xué)理論構(gòu)建，但要仔細(xì)理解就很難，在量子力學(xué)，目前仍在建立的膜理論,認(rèn)為世界是11維的。

比喻：我們把一個(gè)邊長(zhǎng)為2的正方形劃分成4個(gè)小正方形，每個(gè)小正方形里作一個(gè)內(nèi)切圓，然后在原來(lái)的大正方形中間作一個(gè)同時(shí)外切于這4個(gè)圓的小圓（紅色標(biāo)注）。我們把這個(gè)小圓叫做'中心圓'。你怎么來(lái)求這個(gè)中心圓的半徑？

仔細(xì)觀察其中一個(gè)小正方形，思路就出來(lái)了：紅色的中心圓變成了一個(gè)90度扇形，它的中心位于單位正方形的一角，并且外切于直徑為1的圓?？梢钥吹缴刃伟霃郊由蠄A的半徑等于單位正方形對(duì)角線的一半，這樣我們就得出，中心圓的半徑等于(sqrt(2)-1)/2。（sqrt為開(kāi)根號(hào)函數(shù)）

對(duì)于一個(gè)立方體同樣如此。我們把立方體切成8個(gè)小立方體，得到的8個(gè)球體中間夾住的那個(gè)中心球半徑就應(yīng)該為(sqrt(3)-1)/2。你會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)驚人的事實(shí)，在超立方體中，位于16個(gè)四維球體間的中心球半徑為(sqrt(4)-1)/2 = 1/2，它竟然與那16個(gè)小球一樣大。真正可怕的事情發(fā)生在九維立方體中，此時(shí)的九維中心球半徑為(sqrt(9)-1)/2 = 1，竟然內(nèi)切于最初的九維立方體！而到了十維空間后，中心球的直徑將超過(guò)十維立方體的邊長(zhǎng)，這個(gè)中心球?qū)⑼黄屏⒎襟w的邊界！被圍在里面的中心球居然比原來(lái)的N維立方體還大，這顯然違反了大多數(shù)人的直覺(jué)。科幻小說(shuō)中把對(duì)十維空間的感知能力作為文明發(fā)達(dá)程度的標(biāo)準(zhǔn)，除了一些相關(guān)的宇宙模型外，這可能也是其中一個(gè)原因吧。

一個(gè)簡(jiǎn)單的說(shuō)法：N維就是N條直線兩兩垂直所形成的空間；我們?cè)谖锢韺W(xué)中描述某一變化著的事件時(shí) 所必須的變化的參數(shù)。這個(gè)參數(shù)就叫做維。幾個(gè)參數(shù)就是幾個(gè)維。比如描述'門(mén)'的位置就只需要角度所以是一維的而不是二維