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现实生活中其实有相当多的词语是你随便用的,但是当你真正想要说清楚的时候,却发现自己完全无能为力。尤其是一些科学术语,很多时候大家都在用,但似乎并不明白如何使用。例如,代表空间的“维度”就属于这一类。我敢说,真正能把它的意思解释清楚的人并不多。所以,这次我们就给大家一次性解释一下“一维”、“二维”、“三维”、“第四维”、“第五维”的含义和区别。
一维
所谓一维空间,按字面理解就是具有一维(中文翻译也称“维度”)的空间。
我们所说的维度,原本是数学中用来表示空间扩张的指标。它用坐标数来表示,可以处于从0维空间到n维空间到无限维空间的各种空间中。
一维只是一个只有一条直线的空间。它只向一个方向延伸,而不向其他方向延伸,因此只会沿直线发生运动。
另外,除了直线之外,时间也包含在一维中,因为时间只存在于过去与未来之间的一个运动方向。
顺便说一句,第0 维只是一个点空间。与第一维不同的是,第0维没有水平(垂直)扩展。
二维
第二维度是指具有两个坐标的空间。这两个坐标是指平面在纵向和横向上的扩展。除圆之外的多边形、球面等曲面也属于第二维。
我们周围有很多可以解释第二维度的例子,比如画在纸上的图像和图画,以及电脑屏幕上的肖像。具体来说,绘画、地图、照片都是二维的。这个由垂直面和水平面组成的空间就是第二维度。
与第一维度不同的是,第二维度不再只是直线移动,而是可以在曲面上移动。但由于它没有厚度,所以不能上下移动。
现代意义上的二次元往往指漫画、动画等娱乐作品的世界。在这种情况下,因为他们是虚构的人物,并不真正存在,所以他们用“二维”来表示。
三个维度
第三维度是具有三个维度的空间。增加垂直和水平面深度的是第三维度。
三维世界的一个非常熟悉的例子就是我们生活的真实空间。在这个宇宙空间中,有三个方向:水平宽度、垂直高度和深度。每个方向都可以自由移动,因此可以包含在三个维度中。与一维和二维的区别在于,后两者只能在直线或平面上移动。
另外,动画也可以称为三维。因为动画视频是通过在静止图像(二维)上添加时间(一维)元素来改变它而得到的。
另外,相对于前面提到的二维虚拟人物,我们有时也会用三维这个词来形容现实中存在的真人。
第四维度
第四维度是指有4个维度的空间,是在第三维度上再加一个维度来表示的。
说到第四维度,一般认为是在垂直、水平、深度三个维度上加上了时间。这样,就被称为“第四维时空”。这也是爱因斯坦相对论中的一个重要概念。
然而,第四维度的另一个元素并不局限于时间,常常也以空间维度的形式出现。
第四维空间中的三维体被称为“多胞体”,其形状已经超出了生活在三维空间中的人类的认知想象。因此,在绘制四维物体时,需要对三维物体进行投影。然而,获得的图像会根据投影角度的不同而有所不同。
第五维度
所谓第五维度,按照前面的说法,就是一个有五个维度的空间。第五维度是与第四维度相比维度数量增加的空间。对于它的解释因人而异,但比较简单的就是“第五维度=无数时间线的世界”。这里的时间线指的是不同时间的流动,它最广为人知的名字就是“平行世界”。
第五维度更容易理解的解释是,它是我们生活的世界以外的其他世界的一些扩展空间。这就是第五维度。
但我们人类尚不具备感知、观察和确认其真实存在的能力,因此目前仅停留在理论层面的空间。
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