時間空間次元同城為什麼
⑴ 空間與次元的關系是什麼世界存在時間位面么
首選建議你看看與摩根弗里曼一起穿越蟲洞,一部科教片,次元和空間不是一個概念,不同的次元都是不同的空間,相同的次元也會有好多個空間,就拿2,3次元舉例,我們存在於3次元空間(不討論時間),一張紙的一個表面就是一個二次元空間,而我們所在三次元空間中,這樣的二次元空間有無數個,類似的在每一個四次元空間中三次元空間也是無數個,然後說時間,時間軸有別於空間軸,在現代理論物理學中,認為宇宙是11維空間與一維時間的集合,如果該理論成立那麼時間位面也一定存在,只是我們無法理解罷了
⑵ 什麼是三次元空間概念指的是哪三個空間時間差重合了,所發生的事是否重合
一次元空間:點
二次元空間:平面
三次元空間:空間
四次元空間:空間加上時間
弦理論估算至十一次元空間
物理學權威史蒂芬霍金已估算至26次元空間。
還有個異次元空間,日文動漫里比較常見,對應的應該是「平行宇宙」。如今這個詞已經被廣泛地應用於小說和電視作品中,成了時空隧道的代名詞。
我們所處的這個世界,是一個三維的空間,有人提出,真實的世界可能並不只有三維,可能是四維,甚至更多維空間,如果是四維空間,那麼就可以把時間加進去,這樣就可以解釋一些在時間中旅行的事件。但是這種構想目前只停留在想像階段,沒有人可以證實它。數學家們就是根據這個構想,構造了多維空間模型,並從理論上加以研究。這可能就是你說的異次元隧道所達到的異次元空間。在異次元空間里,人不僅可以在空間里變化自己的位置,還可以在時間里變化自己的位置。也就是說,人可以按照自己的意願,去到任何一個他想去的年代。」
《時間簡史》論證了生命不會在二維以下空間存在,而在別的地方的研究證實,在四維(包括四維)以上,原子不穩定。
目前,這些還只是猜測,以人類的大腦很難直接想像高於三維的空間,從事這方面研究的人多按坐標系的建立法研究。
⑶ 次元是什麼意思(你真的知道什麼是二次元嗎)
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原作:松原隆彥
插圖:Crayon Company
編譯:王雨陽
校譯:劉思慧
美編:張一帆
文章來源: 《月刊天文指南》2020年2月號「創造宇宙的法則」欄目(第18回)
「
寫在前面:
大家一定聽說過「二次元」這個詞,但你真的知道什麼是「次元」嗎?「二」這個數字又有什麼特殊的地方呢?「次元」的另一個說法是「維度」,它們對應的是同一個物理概念,本文將從正經科普角度解答你的疑惑!
——譯者
空間與時間的「次元」——3與1
松原隆彥,高能加速器研究機構基本粒子與原子核研究所教授,理學博士。京都大學理學部畢業、廣島大學博士。曾在東京大學、約翰斯·霍普金斯大學、名古屋大學等高校任職。主要研究方向為宇宙學,曾獲2012年度日本天文學會第17回林忠四郎獎。撰有《現代宇宙學》(東京大學出版會)、《宇宙有「外側」嗎?》(光文社新書)、《宇宙的誕生與終焉》(SB Creative)等多本著作。
(圖源:tmcosmos)
什麼是「次元」?
我們這里要說的「次元」當然不是人名,而是描述一個位置最少需要的數字個數。比方說在一根筆直的數軸上,只要給出一個數字就可以確定一個對應的位置。因此,數軸就是「一次元」,也叫「一維」。一維的空間並不一定要像數軸一樣是直的。如果我們想像一根蜿蜒曲折的絲線,在這根絲線上指定位置也只需要一個數字。你也可以把它想成是一根彎曲的數軸。
與之類似,我們在學校學過平面上的空間可以用x軸和y軸表示,也就是兩個數字可以確定一個唯一的位置。因此平面空間就是「二次元」,也叫「二維」。這個面也不一定要是完全平坦的,曲面上的點也可以僅用兩個數字表示。比如在地球表面上,我們可以根據經度和緯度這兩個數字來確定位置。地表雖然凹凸不平,但也是二維空間。
空間的維度一共有三個,即「三次元」或「三維」。比如要表示地球上一個特定的地方,除了經緯度還需要給出高度,一共是三個數字。而時間的維度是一維。要表示某一個時刻只需要給出一個數字,即某個基準點之後經過了多少秒。
空間和時間存在得天經地義,日常生活中我們幾乎不會對此感到奇怪,但為什麼空間和時間的維度分別是三維和一維?二維空間、四維空間、二維時間可以存在嗎?
如果空間不是「三次元」
首先讓我們來討論空間的維度。如果空間的維度非常小的話,可以看作是「零次元」或「零維」。零維空間只有唯一的一個位置,表示位置不需要指定任何數字。零維空間里,唯一的點就是整個世界。很明顯,人類無法在零維空間生存。點沒有任何內部結構,也無法在其中移動。
接下來是「一次元」——一維空間,也就是線。大家可以和之前一樣想像一根數軸。只需要一個數字就可以確定位置。一維空間也沒有人類生存的餘地。一維空間里可以存在粒子,但也就僅此而已了。粒子可以左右移動,相互之間也可以有力的相互作用,不過這些都過於單一,不足以產生能夠自我復制的生命體。萬一一維空間的世界裡真的存在像人類一樣能夠思考的生命,它們也只能左右移動,只能見到自己兩側的人,碰不到其他人。無法「擦肩而過」的粒子生命們只能一輩子待在同樣的兩個人中間,這是多麼孤單的世界啊。
之後讓我們來考慮「二次元」——二維空間,即為面。平面上多少還有些自由活動的空間。然而二維對於生命來說依然過於簡略。人類的大腦神經網路必須在平面中連結而無法相互交叉。無法交叉的神經網路會「短路」,也無法處理復雜的信息。而且在二維空間中不存在如血管這樣的筒狀結構。雖然分開的兩根曲線構成的管狀結構可以存在,但它沒有粗細、也不能交叉。如果有一種活在二維空間的生物,連介面腔與肛門的部分會直接將其一分為二。要避免這種情況就只能讓口腔和肛門演化為同一個,太臟了我可不要 o( ̄ヘ ̄o#)。
在三維空間里神經網路和管狀結構就可以交叉了。生命能夠處理復雜的信息,血管也能夠縱橫交錯並延伸至身體的各個角落。所以為了達到復雜生命存續所需的基本要求,生命誕生所需的世界至少需要三維空間。
四維或更高維空間同樣可以形成足夠復雜的神經網路和管狀結構,但也多了其他方面的缺點,比如原子無法穩定存在【注1】。原子的穩定必須要原子核周圍的電子能夠穩定,但在四維或更高維空間中該穩定性無法成立。沒有穩定的原子,就沒有原子構成的我們。另一個缺點是地球無法穩定地繞太陽公轉。空間不是三維的話萬有引力的平方反比律也不再成立。在「四次元」或是「五次元」萬有引力遵循立方反比律或四次方反比律【注2】。遵循這些規律的萬有引力會導致地球的圓形公轉軌道非常不穩定。其他行星的引力只要稍微對地球有所影響,地球公轉軌道就會大幅變化,要麼落入太陽、要麼飛出太陽系。這樣的地球也無法演化出生命。
由以上的討論我們可以發現,「三次元」是我們人類生存所需剛剛好的維度數。其他維度數的空間雖然可能存在,但大概是無法演化出生命的。
注釋
【注1】
J.D. Barrow and F. J. Tipler 「The Anthropic Cosmological Principle」, Oxford University Press (1986). 同時也有研究表明,強行修正物理法則可以使得原子在四維或更高維空間穩定存在:F. Burgbacher, C. Lammerzahl and A. Macias, J. Math. Phys. 40, 625 (1999).
【注2】
一般情況下萬有引力在N維空間中與距離成(N-1)次方反比。
「
寫在最後:
你學會了嗎?歡迎在下方評論區和我們分享你理解的「二次元」!下一期我們將繼續為大家帶來在「二次元」的時間里會發生什麼,還有空間和時間為什麼正好是三維和一維的探討。下周四我們不見不散~
——譯者
『天文濕刻』 牧夫出品
誰是外星人?
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⑷ 次元是什麼意思
定義:次元,亦即維度:
維度,又稱維數,是數學中獨立參數的數目。在物理學和哲學的領域內,指獨立的時空坐標的數目。
0維是一點,沒有長度:1維是線,只有長度;2維是一個平面,是由長度和寬度(或曲線)形成面積;3維是2維加上高度形成「體積面」。雖然在一般人中習慣了整數維,但在分形中維度不一定是整數,而可能會是一個非整的有理數或者無理數。
我們周圍的空間有3個維(上下,前後,左右)。我們可以往上下、東南西北移動,其他方向的移動只需用3個三維空間軸來表示。向下移就等於負方向地向上移,向西北移就只是向西和向北移的混合。
在物理學上時間是第四維,與三個空間維不同的是,它只有一個,且只能往一方向前進。
我們所居於的時空有四個維(3個空間軸和1個時間軸),根據愛因斯坦的概念稱為四維時空,我們的宇宙是由時間和空間構成,而這條時間軸是一條虛數值的軸。
有些理論預言我們所居於的宇宙實際上有更多的維度(通常10,11 或 26 個)。但是這些附加的維度所量度的是次原子大小的宇宙。(請參看弦理論)
維度是理論模型,在非經典物理學中這點更為明顯。所以不用計較宇宙的維數是多少,只要方便描述就行了。
⑸ 一二三四五六次元分別是什麼
1次元:表示長度2次元:表示長度和寬度3次元:表示長度,寬度和高度4次元:表示長度,寬度,高度,時間5次元:所有時間軸分支的可能性(三次元世界構成的面)6次元:在時間軸平面上跳躍的可能性(三次元世界構成的立體),即空間在所有的時間點所組成的「無限宇宙」。將無限宇宙縮成點7次元:其它可能和我們世界規則完全不同的的宇宙(無限宇宙拉成線)8次元:所有和我們世界規則不同的宇宙的集 合(無限宇宙構成的面)9次元:在完全不同的宇宙間跳躍的可能性(無限宇宙組成的立體)將第九次元縮成點第十次元:將所有可能的宇宙**成一個點看待,就是第十次元了。因為所有可能的宇宙都已經算在里頭了,自然更高次元是不可能 -- 或至少只能這樣理解了。⑹ 次元空間的概念是什麼
次元空間」也可稱為「多維空間」,「次元」就是「維度」。據說,宇宙是由很多很多的次元組成,所謂「次元」所指就是如一本書的書頁,而這頁是什麼樣的,只有寫這書的人才知道。
目錄
疑問
次元空間的是什麼猜想
詳細介紹
有關於次元空間還有以下案例事件一
事件二
事件三
事件四
展開疑問
次元空間的是什麼 猜想
詳細介紹
有關於次元空間還有以下案例 事件一
事件二
事件三
事件四
展開編輯本段疑問關於「次元」的詮釋有很多種;多個平行的空間的其中一個位面、同一時間的不同分秒等,其中以前一個所被認同著居多。但它究竟是什麼樣的,沒有人真正知道,還有待發現!而不同的位面是否存在,就如到底有沒有外星人一樣不得而知。
編輯本段次元空間的是什麼猜想
空間中均勻分布著物質,而物質始終是運動的,物質的運動表現為振動,則空間是振動的,空間振動的頻率范圍遠超人類所知的頻率范圍,則不同次元空間可以理解為振動頻率不同的空間,由於空間振動頻率不同其性質也有所差異,單一差異即稱為維度。
詳細介紹
未知數的多重指數就可以稱之為元,比如數學中的某數的幾次方,就可以稱為這個數的幾次元。再如,物理中,空間可能存在多重性,這種多重的空間所在,也可以說成的幾次元空間,所以次元不只是數學中的X的幾次方而已。次元 無所謂代數還是方程式,次元與這兩者都是沒太大關系,只是關聯而已。
一維是線性的,有種原始生物它只能線形活動,也就是對它來說只有前和後的概念. 二維是平面的只能在一個平面里操作 ,三維是空間的的概念,即在一個空間里,四維就是跨越空間的概念,可以通過一個空間到另一個空間,有個科幻片里的一個故事,把一個人關在監獄里能逃走,其實這個就是因為他跨越了空間,從一個空間到另一個空間了. 異次元就是非三維空間,就是創造另一個小型空間。
平行宇宙(Multiverse、Parallel universes),或者叫多重宇宙論,指的是一種在物理學里尚未被證實的理論,根據這種理論,在我們的宇宙之外,很可能還存在著其他的宇宙,而這些宇宙是宇宙的可能狀態的一種反應,這些宇宙可能其基本物理常數和我們所認知的宇宙相同,也可能不同。
平行宇宙經常被用以說明:一個事件不同的過程或一個不同的決定的後續發展是存在於不同的平行宇宙中的;這個理論也常被用於解釋其他的一些詭論,像關於時間旅行的一些詭論,像「一顆球落入時光隧道,回到了過去撞上了自己因而使得自己無法進入時光隧道」,解決此詭論除了假設時間旅行是不可能的以外,另外也可以以平行宇宙做解釋,根據平行宇宙理論的解釋:這顆球撞上自己和沒有撞上自己是兩個不同的平行宇宙,如此雲雲等。
在最初,科學家做出一系列「自然可能性」而非現代物理的假設:宇宙在尺寸上無限大(或者至少足夠大),並且象天文觀測指出的那樣--均勻的分布著物質。既然如此,按照統計學規律便可以斷定,所有的事件(無論多麼相似或者相同)都會發生無數次:會有無數個孕育人類的星球,它們之中會有和你一摸一樣的人--一模一樣的長相、名字、記憶甚至和你一模一樣的動作、選擇--這樣的人還不止一個,確切的說,是無窮多個。
最新的宇宙學觀測表明,平行宇宙的概念並非一種比喻。空間似乎是無限的。如果真是這樣,一切可能會發生的事情必然會發生,不管這些事有多荒唐。在比我們天文觀測能企及范圍遠得多的地方,有和我們一模一樣的宇宙。天文學家甚至計算出它們距地球的平均距離。
你很可能永遠見不到你的「影子」們。你能觀測到的最遠距離也就是自大爆炸以來光所行進的最遠距離:大約140億光年,即4X10^26米--定義了我們可觀測視界的大小,或者簡單地說,宇宙的大小,又叫做哈勃體積。同樣的,另一個你所在的宇宙也是個同樣大小的球體。以上便是對「平行宇宙」最直觀的解釋。每個宇宙都是更大的「多重宇宙」的一小部分。
⑺ 時空、維度、次元、位面、空間、宇宙等幾個之間到底有什麼區別
宇宙:當下所處的環境的外圍統稱。
空間:可以容納物質的有效容積體。
維度:如點、線、面、立體等,點為0維度,線為1維度,面為2維度,立體為3維度。
次元:現實物質,去掉或多出一種屬性所具備的空間屬性。
面位:完全高於或低於現狀生活環境的生活環境,如神話中的凡間與天界就是現在所說的高低面位。
時空:同一生存環境不同的時間節點為時空。如今天和昨天是同一環境下的不同時空