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三维空间和四维空间的区别

Q1:四维空间与三维空间有什么区别

对四维空间,比比三维空间多了时间轴,一般人可能只是认为在长、宽、高的轴上,再加上一根时间轴,但对于其具体情况,大部分的人仍知之甚少。 有一位专家曾打过一个比方:让我们先假设一些生活在二维空间的扁片人,他们只有平面概念。假如要将一个二维扁片人关起来,只消用线在他四周画一个圈即可,这样一来,在二维空间的范围内,他无论如何也走不出这个圈。 现在我们这些生活在三维空间的人对其进行“干涉”。我们只需从第三个方向(即从表示高度的那跟轴的方向),将二维人从圈中取出,再放回二维空间的其他地方即可。 在我们看来,这是一件简单的事,但在二维扁片人的眼里,却无疑是不可思议的:一个人明明被关在圈内,怎么会忽然消失不见,然后就出现在另一个地方! 对我们这些三维人而言,四维空间的情况就与上述解释十分类似。如果我们能克服四维空间,那么,在瞬间跨越三维空间的距离也不是不可能。 下面再做一个试验: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。 但从空间的内部去观察这个空间,却往往是看不清的,那些二维扁片人并未必意识到他们所生活的空间已经发生了扭曲。当他们从平面来到这个凹陷处,并且这个凹陷已深到了一定程度、或扭曲到一定程度时,二维扁片人也可能自由来往于三维空间。

Q2:四维空间和三维空间的区别

最简单的就是多了一个方向
几何学上我能举出很多,例如正多胞体比正多面体多一个,四维的“柱形”有两种而三维只有一种,四维的星形正多胞体比三维的多出6个等等
不过三维四维空间在物理学上有什么不同这个谁也说不准的,高维物理世界和低维的是不成类比关系的(但数学可以)
补充:楼上的,不是无数多个空间,你说的是四维时空,不是四维空间


Q3:四维空间与三维空间的区别是什么?

偶来答一发吧!

按照我们的认知,二维空间,是由无数的一维“空间”在一个面上展开得到的,三维空间是无限多的二维空间,在长宽高三个维度中展开得到的,那么四维空间呢,那可能就是无限多的三维空间所构成的。

如果这样理解有些难度,可以换一个方式:

一维的线卷曲之后就变成了二维,二维的A4纸卷曲就得到了三维,如果把三维卷曲起来,那就得到了四维。

一维变二维,你可以理解为两个一维点的重合。就像一个钢丝,首尾相接,两个点共享一个点,你就得到了一个二维的铁圈。

二维变三维,也是两个二维的点共享了同一个位置,在这里,它既是A点又是B点。那三维变四维呢?那就意味着,两个三维世界的点,会在某个位置重叠起来,这个点既在北京,同时也在上海,既在地球,同时又在火星。

确实有些神奇了!

还有一个例子:莫比乌斯环和克莱因瓶。

上图是莫比乌斯环,它是一个在某个方向上无尽的二维平面,如果你是个二维人,从三维看,你会永远在环的正反面转圈。你自己也犯嘀咕,以为世界就是这样的,没有穷尽。

同样,下方的克莱因瓶。它展现的是某个方向上无尽的三维空间,从角度看,我们三维人会永远在克莱因瓶的两个空间中穿梭,我们仿佛感觉到,这个瓶子仿佛是无穷无尽的。

这就是四维和三维的差别。

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Q4:四维空间与三维空间有什么区别?

三维 长宽高 立体世界 我们肉眼亲身感觉到看到的世界 三维空间是点的位置由三个坐标决定的空间。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概念,是在三维空间基础上所作的科学抽象。四维 一个时空的概念 日常生活所提及的“四维空间”,大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系,是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、

Q5:四维空间和三维空间有什么区别?

这个问题挺有意思,也很烧脑,作为一名崇尚科学的人和科普爱好者,我尝试回答一下,不对之处的请专家人士指正。本回答解答了三维和四维空间的不同,同时还顺便解答了一下五维空间。

我们都知道,一维空间是根线,二维空间是平面,三维空间是具备“长宽高”三个维度参数的空间,而四维空间是在三维空间基础上增加了一个时间轴。根据研究弦论的科学家计算的结果显示,至少在理论中存在着最高为十个维度的空间。我们之所以看不到高维度的空间,是因为它们全都卷曲了起来,变成了低维度空间。

实际上,空间维度增加的规律简明易懂,就是在上一个空间维度的基础上新增一个时间轴,同时把上一维度的时间轴变成空间轴,一个新维度就生成了。每个维度都有属于自己的唯一时间轴,且与其他维度的时间轴不同。简单而言就是:一维空间增加一个时间轴,变成二维;二维空间增加一个时间轴变成三维;三维空间增加一个时间轴变成四维,四维空间再增加一个时间轴变成五维,等等。

其中,四维世界是三维世界在一条时间线上所有历史的总和。如果在四维空间有智能生命存在,那么他可以看到一个人的过去、现在和已经决定的未来。但他只能有上帝的视角,而不具备上帝的能力,他只能看到一个单线的历史进程,却无法改变人的过去、现在和未来等具体事件。

(四维虫子)

而四维智慧生命不需要经过几十年甚至上百年漫长岁月才能完整观察完一个人的一生。他可以同时看到一个人从生到死的全过程,而且这个全过程形成了一个特定形状的连续体,就像是一条虫子,两头小,中间大。两头分别是童年和老年,体积较小,中间是壮年,体积较大,整体酷似一只大虫子,称之为“四维虫子”。

(《星际穿越》中的五维空间)

而在五维空间的智慧生命不但具备上帝视角,还具备上帝般神奇的能力,在他所处的时间内,他可以随意移动到一个人的过去、现在和未来之中,就像我们在三维世界沿着空间中的某个方向移动一样。五维智慧生命进入人的历史,就好像走一条路或爬一座山,这就相当于进行时空旅行,而且其所作所为还会对三维世界产生影响。五维空间的智慧生命可以选择他所观察的对象的任何一个年龄阶段,向其传送信息,并影响他的选择。

比如在电影《星际穿越》中,库珀进入五维世界后,通过改变手表秒针的颤动方式,给他在三维世界中的女儿传送信息,并改变了她的选择,也改变了人类未来的命运。

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