四维立方体到底是怎么一个样子?回答时间是第四维的免进!
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希望我的回答能让你理解这个问题。
上边说的很对,一个三维世界的人实际上是看不到四维以上的物体的,不过幸运的是我们可以通过思维去感知。
首先,每个维度里的东西是怎么样运动的?
以高维度的角度看,他们都在旋转。想象一下点的自旋,直线绕中心轴滚动,面绕着中心点旋转。
注意到了吗:关键的两个东西,一个是“中心”;
另一个是规律:点绕点,线绕线,面绕点。
然后,我们注意一下一个维度怎样变成另一个维度的:
点绕着边缘的一根线旋转轨迹变成了一个圆;
线绕着一个端点旋转扫出一个圆面;
面绕着边缘的一根线扫出一个圆柱。
注意到了吗:还是两个关键的东西,一个是“边缘”;
一个是规律:点绕线,线绕点,面绕线。
接着,根据如上规律我们来想象一下四维圆体:
首先需要肯定一下上边的规律。
按照上边的规律,三维的物体绕着中轴线旋转应该还是一个三维物体,事实上是这样的。
那么如果,它绕着一个顶点旋转,那么运动轨迹就是一个四维圆体了。你是否想象出来了呢?
实际上就是一个中心一点相连的,中心向周围体积变化的一种东西。
五维呢?
我们注意到,一根线如果绕着不和自己相连的线旋转,再在轴线垂直方向加盖平面就会得到三维的体。
同样,让三维体绕着不和自己相连的线旋转,再在轴线垂直方向加盖平面就得到五维圆体。实际就是一个有厚度的圆柱上下以面相通。
大概就是这样了。
需要说明的是,以上所说的规律,实际上是引导你思维的一种逻辑方法,并没有人严格的推导形成定理。但是,如果有一天她变成了定理,那么请记住,是我第一个提出的猜想。
补充一下,你需要的是四维立方体,我给的却是四维圆体。想象一下圆柱是怎么变为立方体的。提示:切面是二维面,切掉的是三维的一个东西。你可以想象一下。我勉强想象的出来,但却不知道如何表达,靠你了。
人的思维是广阔的,可以无限想像,你可以想像在60年后的你是什么样子,可以想像没有太阳怎么过,
但是很多人没有时间去想,没有精力去想,因为要为生活去奔波,因为这样的想像不能给他解决衣食住行,在生活资源相对低下的时候,人的注意方向在生活,不是研究,于是数百年才出了一个爱因.
但是我始终相信,在过去的数百年中,比爱聪明的人的存在.只是某重条件的限制下被埋没了.
如今的生活水平大大高于100年前,所以有足够的人才去想,去探索那些过去认为不务正业的事情.人活着,不可能做的都是有意义的事情,有时候做一点没有意义的事情,人生才有意义,
今天早上睡好了,起来了,所以想没有有意义的事情了
于是我想到了四维空间
什么是思维空间,老爱的定义:三维空间加时间维,即3+1空间
也就是说,三维空间在时间轴上面的移动得到思维空间.
如果三维空间是静止的话,思维空间则是动态的,因为表示时间的动态的,
由于我们对时间轴的研究停滞不前,所以四维空间的研究也在走弯路,理论还停留在老爱的年代.
其实我们生活中到处可以见到四维空间:如十字路口的穿梭的汽车,如果没有时间的轴的移动,就不可能畅通无阻.如,昨天到今天的你.
不过这是四维空间的简单的表现形式,或一个特殊的现象,不能完全反映四维空间的本质和特性.
一,四维空间的点:首先我们要了解点的形成,在一维空间中,点的形成是就是确定长的位置.
二维空间中,点的形成就确定长宽的位置
三维空间中,点的形成就确定长宽高的位置
依次:四维空间中,点的形成就是要确定长宽高和时间的位置.当时间停留在某有刻的三维空间一个物体就是思维空间的一个点,
同理有:四维空间中的面就是在四维空间中的时间点的三维空间,当然也可以表示成为高度一定的情况下的所有长宽在时间上的无限延伸.就是二维空间在在时间上面的永久性.
由于我们无法用二维空间表示时间,所以,我们无法在在二维空间中表示四维空间,因此我们得不到四维空间的图像
四维空间中的图像到底是什么样子的呢?
这样想:由于四维空间中的面就是在四维空间中的时间点上面的三维空间,当时间去一个区间的时候,就是三维空间的图像就变成了四维空间的图像.即,一个人是三维空间的图像,重昨天到今天的一个人或一个物体永远放在那里,就是四维空间的图像.
在数学上,多维空间是通过次维空间的图像的围绕增轴翻转得到.把三维空间的图像围绕时间翻转就是四维空间的图像.形象的说就是昨天到今天的你.
在数学上表示思维空间还必须引入几个概念:
1,负时间,现在数学或物理上对时间的概念是时间是从0-无穷(大爆炸理论)因此我们只能构建思维空间坐标系的第一象限和第四象限.不能构建2.3象限.(严格讲,四维空间的坐标系是立体坐标系,在数学上还无法表示.)因此引入负时间的概念就可以完整的表示四维空间的全部,如我们可以表示昨天的一部汽车(四维空间的在第二象限的一个点)
2,负空间,空间表示我们都是0-0-无穷,没有负长度和负宽度之说,因此我们在四维空间中只能表示12象限,没有34象限,即引入负长度,负宽度的概念.
四维空间坐标体系是建立了,它有8个象限,
但是我们还是无法用数学表示坐标,因为四维空间坐标是立体的,在平面上根本无法表表示,因此我门还要对数学上的局限进行突破.就必须引进:”极数”的概念
什么是极数:我们知道正数和负数构成实数,实数和虚数构成复数,复数是在平面上表示的,而极数要在空间中才能表示,就是把复数立体化,即坐标系中Z轴,我们将它称为极轴,这时一个数的表示就发生了变化,表示坐标空间中的一点.比如实数1,在极坐标中可以表示X=1,Y=0i,Z=0j
即1+0I+0J=1,如果用A表示极坐标所有点的集合,因此极数可以用数学表示:其通项公式就是极数A=X+Xi+Xj.
这样四维空间就可以用数学表示了
假设四维空间中的数是S,则S=A*T,其中,A是极数,T为时间
因此四维空间中任意一点都可以表示S=A*T.
好累,休息一下,于知后事如何,且听下回分解,下一节,介绍极数的基本性质.
超正方体,在几何学中四维方体是立方体的四维类比,四维方体之于立方体,就如立方体之于正方形,四维方体是四维凸正多胞体,有8个立方体胞,立方体维数大于3推广的是超立方体或测度多胞体。
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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!
关于满意回答我有意见
首先,举得这人的精神很不错,相信他是一个字一个字打出来的,而且敢于表达自己的想法。但是理论是很有问题的。先宏观分析,你说的所谓五维物体完全就还是三维物体,这物体在3纬中就存在,所以不可能是更高纬的物体,就好比二维中存在的点线面不可能是更高纬的物体。然后从微观分析你的错误:你从线绕另外的线旋转,首先就要先突破比线高的二维来找另一条线,也就是另一条线与原来的线不在同一个1纬中,而你后面所例举的线并未突并未突破原来的三维空间,按照你前面说的推,必须突破四维找到一个与原来物体不同的3纬空间的线。更何况,你前面既然是线对线,后面难道不应该是体对体?(详见高中数学教科书“类比于归纳”章节) 再脱离你的理论谈,线绕线旋转得到的还是一个面,是一个曲面,曲面仍然是面,只是在3纬的角度看是一个体,但在二维的角度看仍然是一个面!所谓的加盖也过于勉强,个人主观色彩太强烈
以上补充并非恶意,望笑纳,如有不对请见谅
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