我們都知道我們生活的世界是一個三維空間,很多人認為四維空間只是在三維空間的基礎上增加了一個時間軸。其實,這種說法只是閔可夫斯基的四維時空,而不是真正的四維空間。
那麼如何判斷是N維空間?
最簡單的方法是,過一個點可以做N條相互垂直的線那麼就是N維空間。
為方便理解以下舉例說明:
零維空間:透過一個點無法做出一條垂直的直線,因為這是一個點,沒有直線與他相交,所以他是零維空間。
一維空間:是一條直線,這條直線上的任何一點都只能畫一條直線與其垂直。
二維空間:是一個平面,其中任何一點都可以使兩條直線相互垂直,即熟悉的x、y平面直角座標系,在這個平面上既可以生成任何幾何圖形,又可以生成熟悉的二維動畫。
三維空間:是透過空間中的一個點可以使三條相互垂直的線,即我們熟悉的世界,x,y,z笛卡爾座標系。
四維空間:顧名思義,這個空間的任何一點都可以畫四條相互垂直的線。我們很難想象三維空間中的四維是什麼樣子。但我們可以嘗試將四維空間中的立方體投影到三維空間,即超立方體。
超立方體,無論從哪個方向看,都只是一個半徑相同的圓,因此很容易認為三維世界中的四維球體投影只是一個半徑相同的球體。例如,當一個籃球落向地面時,以地面的角度會發現一個慢慢擴大的點出現在地面,然後地面會看到它膨脹成一個圓,然後籃球彈起慢慢收縮成一個點,最後突然消失。
同樣地,五維空間可以有五條直線垂直相交於一個空間。其他維度同理。
我們都知道我們生活的世界是一個三維空間,很多人認為四維空間只是在三維空間的基礎上增加了一個時間軸。其實,這種說法只是閔可夫斯基的四維時空,而不是真正的四維空間。
那麼如何判斷是N維空間?
最簡單的方法是,過一個點可以做N條相互垂直的線那麼就是N維空間。
為方便理解以下舉例說明:
零維空間:透過一個點無法做出一條垂直的直線,因為這是一個點,沒有直線與他相交,所以他是零維空間。
一維空間:是一條直線,這條直線上的任何一點都只能畫一條直線與其垂直。
二維空間:是一個平面,其中任何一點都可以使兩條直線相互垂直,即熟悉的x、y平面直角座標系,在這個平面上既可以生成任何幾何圖形,又可以生成熟悉的二維動畫。
三維空間:是透過空間中的一個點可以使三條相互垂直的線,即我們熟悉的世界,x,y,z笛卡爾座標系。
四維空間:顧名思義,這個空間的任何一點都可以畫四條相互垂直的線。我們很難想象三維空間中的四維是什麼樣子。但我們可以嘗試將四維空間中的立方體投影到三維空間,即超立方體。
超立方體,無論從哪個方向看,都只是一個半徑相同的圓,因此很容易認為三維世界中的四維球體投影只是一個半徑相同的球體。例如,當一個籃球落向地面時,以地面的角度會發現一個慢慢擴大的點出現在地面,然後地面會看到它膨脹成一個圓,然後籃球彈起慢慢收縮成一個點,最後突然消失。
同樣地,五維空間可以有五條直線垂直相交於一個空間。其他維度同理。