一維空間

一維空間

一維空間是指只由一條內的所組成的空間,它只有長度,沒有寬度和高度,只能向兩邊無限延展。一維實際是指的是一條線,在理解上即為左-右一個方向(如:時間)。也可理解為點動成線,指沒有面積與體積的物體。

基本介紹

  • 中文名:一維空間
  • 外文名:One-dimensional space
  • 套用學科:空間物理 高等數學
  • 適用領域範圍:數學 計算機 物理
  • 定義:由一條內的所組成的空間
  • 屬性:只有長度,沒有寬度和高度
簡介,一維幾何,多胞形,超球體,坐標系,擴展,

簡介

在空間維繫內,一維空間是最簡單的空間,它只由一條線組成。實際上一條線就是一個一維空間,一條曲線如果沒有建立坐標系,那么它也是一維的。簡而言之,沒有建立坐標系的線就是一個一維空間。
如果你在一維空間中,你只能看見前面和後面。
一維空間是指僅由一個要素構成的空間。就如一張紙上有兩個點把這兩個點連成一條直線,這一條直線沒有高度和深度,只有長度。數線是其中一個一維空間的例子,藉由數線上的單位長度來表示每個點的位置。

一維幾何

多胞形

在一維的多胞形是一條線段,它的施萊夫利符號是:{}。

超球體

在一維中的超球體是一對點,因為它的表面為零維度,所以有時叫作0球。它的長度是:L=2r,r是它的半徑。

坐標系

最常見的一維坐標系有數線
一維空間
一維空間

擴展

首先四個概念,點,線,面,體。點是孤立的,線是兩個點的連線,面是兩條不平行線組成的,體是面和面外一點組成。
1、一維就是直線,也即是兩個點的連線,也就是無窮多個點組成的。
2、二維就是平面,也即是直線和該直線的一部分分支所組成的圖形。所以二維生物看三維生物看到的應該是這個二維生物所在平面無限延長後,切三維生物的一個面,也就是切面了。舉個例子,在二維看一個,其實看到的應該是一個大小變化的圓。
3、三維就是體,也即是直線和該直線的所有分支所組成的圖形。是最容易理解的,也就是我們生活的世界,也就是無窮多個二維平面組成的。
4、四維,無窮多個三維組成,多出的一個維度是時間。
可以這么理解,三維中觀察到的是一個物體在某個時刻的狀態,四維看到的就是某個物體的所有時刻,這也就和二維看一個球是一樣的,只能看到一個部分。
將三維想像成一個點,那么,四維就是一條線,線的刻度是時間,我們就是生活在這條線上的孤立的點。舉例說明,比如莫比斯環,從一點出發,可以最終到達終點,雖然從起點到終點中的每一點都是在一個切面上的,但是實際上莫比斯環同時包括了正反兩個面,所以它是存在在空間裡,而不是一個平面,也就是存在在更高的維度里,這說明了低維度無法想像高維度的活動。
所以四維可以看到一生的所有時刻。
5、五維,五維可以看成很多四維組成的,也就是說,一個人的一生其實不是從開始到結束的一條線,而是一棵樹,從開始,然後有很多選擇,這樣,人生從確定的一條線到了一個面,也就是說,一個人可能是物理學家可能是數學家,可能是政治家,可能無所事事,五維空間可以看到所有的可能性。所以五維可以看到很多種人生的所以時刻。
6、六維,前面說過五維可以是有很多不同的人生組成的。那么假設五維中,一個人在八歲的時候人生發生了兩條支路,一條是最後變成了乞丐,一個是最後變成了總統,那么如果乞丐要去看自己總統的哪一種分支要怎么辦呢?他需要從乞丐的生命線回到八歲,然後從八歲出發到達總統的時間點。
在這裡需要補充一個條件。從二維到三維的過程,從另一個方面來看,如果一張報紙表示二維平面,一隻螞蟻在上面爬,只能按照物理規律爬行,不能從一個地方閃現到另一個地方去,但是如果螞蟻想從a到一百米遠處的b點,將報紙摺疊,使ab重合,則螞蟻同時出現在了ab點。而這種摺疊只能在三維空間完成,所以我們可以說,當報紙一點到另一點發生了跳躍,而不僅僅是沿著某條路徑走時,則就得到了一個更高的維度。按照上面的說法,在五維空間中,如果乞丐直接跳躍到了總統時間點,也就形成了一個比五維更高的維度,也就是六維。
7、七維,六維中已經實現了所有可能,擴展後將六維理解成一個宇宙從大爆炸到所有的可能的結束。然後這個結束是另一段宇宙大爆炸的開始,由此,從宇宙a到宇宙b形成了一條時間線,也就是七維,類似於四維。
8、八維,七維中,在宇宙a到宇宙b的過程中可能產生宇宙c,則形成了八維。類似於五維。
9、九維,類似於六維,如果宇宙a有bc兩種可能的未來,那么從b到c,如果可以進行跳躍的話,那么就是九維了。
10、十維就是終點了,包含了宇宙間所有的可能。

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