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如何運(yùn)用物理思維去理解高維度空間?怎么解釋呢?
高中 來源:網(wǎng)絡(luò) 編輯:小五 2019-07-05 10:38:09

  提問關(guān)于高緯度空間的問題,要么就是學(xué)霸的困惑和疑問,要么就是受到科幻小說的荼毒對高緯度空間存在疑問。我們通過數(shù)學(xué)或者物理學(xué)習(xí),對于一維空間、二維空間甚至是三維空間都有所接觸和了解,而高緯度空間,就是指許多空間相聚在一起,但是我們卻無從考證和解釋它的含義,因?yàn)椴煌慕嵌热ニ伎伎隙〞?huì)有不用的結(jié)論,比如數(shù)學(xué)思維和物理思維就是有區(qū)別的,因此我們該如何運(yùn)用物理思維去理解和解釋高緯度空間呢?

如何運(yùn)用物理思維去理解高維度空間?怎么解釋呢?

  空間就是三維的,低于三維或高于三維的空間,都是數(shù)學(xué)空間,不是真實(shí)的物理空間。表達(dá)或繪制三維或高維空間時(shí),總是用若干個(gè)二維平面組合或疊加而成,都是人造的。對于一個(gè)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的動(dòng)體,例如地球既要①自轉(zhuǎn),②也要繞日,③又要繞銀,④還要繞本星系團(tuán),是四軌跡的復(fù)合,權(quán)當(dāng)高維空間。

  地球半徑遠(yuǎn)小于日地距,把地球看作質(zhì)點(diǎn),可忽略自轉(zhuǎn),而銀河系與本星系團(tuán),距離遙遠(yuǎn)可忽略不計(jì),較后只剩下繞日運(yùn)動(dòng)。大氣湍流復(fù)雜,可以先做模擬的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),用統(tǒng)計(jì)方法,求出空氣動(dòng)力學(xué)方程的經(jīng)驗(yàn)系數(shù),不考試慮復(fù)雜細(xì)節(jié)。測量海岸線,若用千米測量,有1萬千米長,若納米測量,就得測量極多彎曲,可能有100萬千米長。你說,那個(gè)正確呢?

  數(shù)學(xué)有數(shù)學(xué)思維,物理有物理思維,二者之間,既有密切聯(lián)系,又有本質(zhì)區(qū)別。

  我們可以用積分去理解前三個(gè)維度空間,例如,一維空間 直線空間的積分為面積,即是平面,也就是二維。二維空間的積分為體積,即是立體,也就是三維。而對于三維空間的我們?nèi)绾稳ダ斫馑木S空間呢?如果使用積分的概念,就是用積分立體,然而這是相當(dāng)難以理解的。許多空間聚在一起,我們該用什么樣的參考標(biāo)準(zhǔn)?有人認(rèn)為是時(shí)間。

  牛頓認(rèn)為,時(shí)間在本質(zhì)上以一致的,它是來描述事件按順序發(fā)生,無論觀察者還是參照系的選擇,在宇宙中都是一樣的,是宇宙基本結(jié)構(gòu)的一部分。但實(shí)際上,我們從愛因斯坦于1905年推測其著名的狹義相對論理解得到時(shí)間與光速的關(guān)系,證明了時(shí)間并非是相對的,它是根據(jù)觀察者和參照系的選擇。

  例如,所以實(shí)際上,維度不同,我們無法主觀使用慣用的標(biāo)準(zhǔn)去感受其他維度空間。因?yàn)椴灰粯拥木S度空間里面的對象參考標(biāo)準(zhǔn)都不一樣,如1維沒有面積概念,2維沒有質(zhì)量概念。

  總之,對于高緯度空間準(zhǔn)確和肯定的解釋還沒有出現(xiàn),的高緯度空間的概念都是停留在自我意識(shí)上的思考,不過希望上面整理的內(nèi)容對大家理解高緯度空間有用!

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