如何理解比三維空間更高維度的空間?

2023-01-24 17:46

2023-01-24 19:01

幾何上的想要生動(dòng)估計(jì)很難,三維加時(shí)間是第四維構(gòu)成現(xiàn)實(shí)生活,但是換成狀態(tài)空間就可以變成n維,飛行力學(xué)這門課里想要確定飛機(jī)姿態(tài)需要好幾個(gè)參數(shù)(迎角,側(cè)滑角,俯仰角,航跡傾角,滾轉(zhuǎn)角,,還有這些角相應(yīng)的角速度,角加速度,合成力矩)這么多參數(shù)都確定了才能計(jì)算飛機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡和飛行性能,而這個(gè)飛機(jī)所處狀態(tài)的參數(shù)就構(gòu)成了n維的狀態(tài)空間,再利用數(shù)學(xué)方法求解(話說我也沒解過),不要局限于幾何(當(dāng)然幾何上的維定義是否跟這個(gè)有差異只能期待數(shù)學(xué)大神).

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根據(jù)三體的表述。要一個(gè)三維空間的人去理解4維空間有點(diǎn)困難,因?yàn)槎嗄且痪S你不知道是哪一維。他舉得都是三維空間和二維空間的對(duì)比。我也是根據(jù)這個(gè)理解的。
比如說咱們的世界就是二維世界,也就是說整個(gè)宇宙就在一張紙上,只有長(zhǎng)寬兩個(gè)維度,那么你在這張紙上也就是一個(gè)有上下左右這么一個(gè)比例的小人。你再想像一下,在三維空間里看你這張二維空間的紙,你的三維空間里能容納下無數(shù)個(gè)這個(gè)二維空間,他們疊加的方式都是以你二維空間里無法理解的方式,那個(gè)方向也就是不存在與這個(gè)二維空間里的方向,穿透于紙面的這個(gè)方向。

如果二維空間里引以為豪的武器或者物體號(hào)稱在這個(gè)維度里無敵的存在,如果是一個(gè)帶刺的圓球,外殼還很堅(jiān)硬,那在這個(gè)空間里也許是最厲害的,但是是三維空間的話,往他的中間紙面那一點(diǎn)一戳,他就掛了,他還不知道怎么死的。

這還僅僅是二維空間向三維空間的轉(zhuǎn)化,越往上一個(gè)維度,增加的空間要素更是幾何級(jí)的增長(zhǎng)。如果真的存在多維空間,那么增加的維度變量都是我們無法想象的東西,只有你真的到了那個(gè)維度以后才會(huì)知道是什么。

維度可以理解為說一個(gè)向量需要用到的最少的坐標(biāo)點(diǎn)的數(shù)量。

二維有平面xy軸,互相垂直,不能互相代替,比如(1,2)和(2,1)是不同的點(diǎn)。
三維就是xyz軸,互相垂直,也不能代替,而且不能用更少的(兩個(gè)或者一個(gè))坐標(biāo)點(diǎn)來表示,比如(1,2,4)和 (1,2,3)就無法用(1,2)來區(qū)分。

n維就是假設(shè)有n個(gè)互相垂直的軸,不能互相代替,也不能把一個(gè)坐標(biāo)軸的數(shù)值用其他坐標(biāo)軸來表示。你可以想成一筐水果,有5個(gè)蘋果,6個(gè)梨,7個(gè)香蕉,1個(gè)西瓜,如果我們?cè)O(shè)定蘋果梨香蕉西瓜不能交易也不能賣錢,這樣的話這四種水果就是水果籃子的四個(gè)坐標(biāo)軸。

如果用x,y,z,w分別表示蘋果,梨,香蕉和西瓜的數(shù)量的話,那這個(gè)水果籃子就是(5,6,7,1),也就是四維了。

總之,不用想像,直接用定義理解。你把自己局限在三維空間,怎么可能理解多維呢?
數(shù)學(xué)上不是越高維越微觀,只是不是同一個(gè)量而已。數(shù)學(xué)和化學(xué)生物不同,概念上和微觀宏觀沒啥直接關(guān)系。

一維丶二維在客觀世界中沒有對(duì)應(yīng)的實(shí)體,三維才對(duì)應(yīng)真實(shí)的世界(一維,二維是一種輔助理解三維的概念)。三維以上到十一維世界也不是一種客觀存在,只是一種幫助解釋某些理論的數(shù)學(xué)推導(dǎo),說白了只是一種數(shù)學(xué)游戲。任何游戲都可以制定相應(yīng)的規(guī)則,制定了相應(yīng)的規(guī)則便有不同的玩法。我還可以說空間是一萬維呢,然而它真的是現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)描述嗎?綜上所述:數(shù)學(xué)推導(dǎo)≠客觀真實(shí),就像根據(jù)極限理論得出兔子永遠(yuǎn)也不可能追上烏龜,然而現(xiàn)實(shí)情況并非如此。

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