① 什么是维度
维度(Dimension),又称为维数,是数学中独立参数的数目。在物理学和哲学的领域内,指独立的时空坐标的数目。0维是一个无限小的点,没有长度。
1维是一条无限长的直线,只有长度。2维是一个平面,是由长度和宽度(或部分曲线)组成面积。3维是2维加上高度组成体积。
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19世纪,数学家们发现了分形,由此创立了一种新的维度,即“分数维”。人们由此意识到,维度不只是整数,还有可能是分数,甚至可能是无理数。
英国着名物理学家史蒂芬·霍金教授有这样的解释:这就像一根头发,远看是一维的线,在放大镜下,它确实是三维的;如果面对时空,如果有足够高倍的放大镜的话,也应该能揭示出其它可能存在的4维、5维空间,直至11维空间。
② 物理三维是指哪三维
简单的说就是长宽高。
1、在物理学里,维度指的是独立的时空坐标的数目。我们一般提到的“三维”仅指三个空间坐标,不包括时间。通俗来讲,维度可以理解成物体运动方向的自由度。比如一个被约束在二维平面内的物体,只能向“前后”或“左右”或这两者的线性组合的方向上运动,而在三维空间内的物体,可以像“前后”、“左右”、“上下”或这三者的线性组合的方向上运动。
2、广义来讲,一个物体的任何可以量化的属性比如温度、质量、颜色等等都可以称之为维度。举个例子,我们可以说“从温度和颜色两个维度研究恒星”,但这时的维度已经和物理学意义上的空间维度是完全不同的概念了。
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。
大家在家中可以将一些橡皮绳按经纬线的样式编成一张网,将之张平,我们可以将之近似看做是二维平面,然后将一个小球放在网上,橡皮网在小球的重力作用下凹陷,这就形成了三维空间。
物理上的很多知识都是可以直观观测到的,但也有的是很抽象而难以理解的,就比如说空间知识,维度的理解对我们来说还是有些困难的,所以为之困扰其实也不是多么丢人啦,当然,我们也可以通过学习来掌握这些高深的知识的。