另类解释高维度空间的定义
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在牛顿时空中的空间被定义为直线3维。
上下,左右,前后3个方向,每个方向都是相互垂直的。
可以无限延伸。
这就是我们普通人可以想象跟感受到的3维空间的实际模型。
那么高维空间到底是怎么样的呢?要了解高维空间的定义,我们必须先了解一下经典牛顿力学中物质质点的定义。
【菜科解读】
物理学为什么要定义空间?
主要是为了描述物质的运动特性才定义的空间。
在牛顿时空中的空间被定义为直线3维。
上下,左右,前后3个方向,每个方向都是相互垂直的。
可以无限延伸。
这就是我们普通人可以想象跟感受到的3维空间的实际模型。
那么高维空间到底是怎么样的呢?要了解高维空间的定义,我们必须先了解一下经典牛顿力学中物质质点的定义。
现在来看看牛顿力学中如何描述物质。
牛顿力学中把物质抽象化为一个质点。
这个质点一般不考虑自旋,不考虑电荷,不考虑引力,不考虑谐振,波动等。
他把物质就看成是一个没有实际大小有质量的一个点,我们把这个点叫作质点,所以质点的运动特性就是3个空间坐标跟1个时间坐标。
如(X,Y,Z,T)就可以把一个质点的运动描述清楚。
而且每个坐标轴的方程式也比较好写,下面我来举个例子,通过这个例子形象的把高维空间的定义给引出来。
现在大家想象一下一个蚂蚁在一个管子里爬。
如何描述蚂蚁这个质点在一个管子里爬这个运动。
管子如果从截面积看是二维的。
如果蚂蚁沿着管子截面圆周方向运动。
我们可以用一个二维坐标来很精确的描述这个蚂蚁的运动轨迹。
如蚂蚁匀速在管子圆周方向转圈圈。
可以用X,Y加一个时间T来描述(X,Y,T)。
如果蚂蚁只沿着管子方向运动,可以用一个一维空间Z就可以描述,如(Z,T),其中T为时间。
现在蚂蚁同时螺旋式前进!我们就必须用3维空间加1维时间来描述。
(X,Y,Z,T),关键时候到了。
如果管子本身也在运动。
如管子以一端为圆心。
做匀速圆周运动。
如何描述蚂蚁的运动轨迹?
如果我们继续用3维空间来描述(X,Y,Z,T)。
那这个方程式会让任何物理学家跟数学家发疯。
没有任何人可以写出用 X,Y,Z,T来描述一个匀速转动的管理里做螺旋前进的蚂蚁的运动轨迹。
这么难以用方程式描述的运动怎么办?物理学家跟数学家都很聪明。
他们不会那么傻的用3维空间来描述这时的蚂蚁运动。
他们会引入一维空间。
如R。
用 X,Y,Z,R,T来描述这是蚂蚁的运动,R就代表管子的转动角度(从0到360度),这时描述的方程就显得非常简单。
这就把第4维空间给拉出来了。
在数学上,方程式会变得非常简单明了,物理学家也可以精确的描述出蚂蚁的运动轨迹。
只因为引入了另外一维虚假的人为定义的空间维度。
在这里R会被描述成卷曲的空间,因为它描述角度的空间。
它的值是从0-360度,所以被形象的想象成一个卷着的空间。
其实在研究微观粒子运动轨迹时,牛顿力学的3维空间根本没法描述微观粒子的物理力学特性。
如粒子的自旋,电荷,引力,强作用,弱作用,其实都是发生在3维空间的粒子,只是用三围空间的3个自由度量来描述太困难,太复杂了。
为了简化方程式,物理学家人为自定义引入了其他描述物质微观粒子自由度的量。
这才是真正物理学家在弦论,膜理论中使用8维空间或11维空间的目的。
如果管子不仅仅做圆周运动。
而且还要做上下震荡运动。
那就还要加一自由度参数,那么为了方程式的简化,就必须再引入一个维度,谐振维度D。
那时描述蚂蚁的运动就要用到5维空间加一维时间(X,Y,Z,R,D,T),其中D是描述管子上下谐振的维度。
如果蚂蚁本身还带有电荷。
并且电荷还随时间而变化。
为了描述一个带变化电荷的蚂蚁,就必须再引入一个维度,电荷维度。
如(X,Y,Z,R,D,H,T)其中H表示蚂蚁身上电荷的变化参数。
如果这个蚂蚁不仅仅带电荷,而且还自旋。
如自旋度为1或者2。
那么就必须再引入一个维度,自旋维度S;这时描述蚂蚁就必须用7维空间再加1维时间。
(X,Y,Z,R,D,H,S,T)这就可以方便的描述一个在谐振并且匀速圆周运动的管子里,做螺旋前进,并且带渐变电荷跟自旋的蚂蚁的运动轨迹。
这就是传说中的8维时空。
#p#分页标题#e#如果还要考虑蚂蚁的引力,强相互作用力,跟弱相互作用力,就必须再引入3个维度,那么就是11维时空了。
物理学家所说的维度,是物质运动的自由度的描述量。
不是实际我们所理解的牛顿力学中的空间维度。
牛顿力学的空间维度只是弦论里11维度中的3个维度而已。
其他维度,如自旋,电荷维度,引力维度,等等都是人为定义,为了描述微观粒子方便性,便于书写方程式所人为引入的。
弦论里的高维度就是我所说的维度。
是粒子物理学发展到一定阶段所必须引入的维度。
否则粒子物理学家没有办法写方程式来描述微观粒子的各种特性随时间的变化方程。
引入更多维度使得研究变得简单明了起来了。
你们看看弦论的方程式就知道了。
超正立方体的构思是为了让人们理解高维度(不是物理学维度)的一个例子,但这也恰恰把人们误导了。
以为高纬度的每个维度跟其他维度之间如三维空间一样都是垂直的。
这可以锻炼我们的思维跟想象能力,但对于研究物理学是没有任何意义的。
真正的物理学是研究物质运动特性。
这里的运动不只是空间意义上的运动。
也包括电荷变化,引力变化,强弱作用力变化,自旋变化,谐振变化都要描述。
这些都是物质的运动,是广义上的物质运动,如果研究微观粒子使用牛顿力学3维空间,所有物理学家跟数学家都要疯掉。
他们根本无法用一个 X,Y,Z,T来写出一个完美的方程式来描述微观粒子的各种运动属性。
未解之谜:宇宙中最危险的星球?宇宙中最危险的星球有哪些
2、宇宙中十大最恐怖星球 钻石行星 一颗填满钻石行星可能听起来相当奢华,但是要知道科学家认为富碳恒星系统是极其不利于生命的存在,因为氧无法参与水分子的形成。
3、第二个最恐怖天体应该是黑洞, 黑洞是由八倍以上太阳大的恒星,其内部的核聚变完成后,才能产生巨大的引力,依靠巨大的引力,把它周围的小行星、彗星、星云,甚至行星恒星都收入囊中,来壮大自己。
4、下面就和大家一起聊聊在宇宙中有哪些不适宜人类移居的恐怖星球。
5、这次咱们说说宇宙中最恐怖的星球。
科学家发现一颗叫做TrES-2b的系外行星,它距离太阳系750光年,这颗星球拥有恐怖的根源,就是黑暗。
北落师门b,是颗僵尸行星。
为什么说金星是太阳系中最可怕的行星?1、金星最危险。
金星环境非常恶劣。
金星是八大行星中离太阳最近的行星。
它的表面温度非常高,是八大行星中最高的。
当天气最热的时候,温度会更快达到500度,这500度会持续很长时间,因为金星自转非常慢。
2、更令人气愤的是,金星是太阳系八大行星中唯一逆转的行星,也就是说,在金星上,太阳是从西边升起,从东方落下。
3、应该是金星。
金星是一颗类地行星,因为其质量与地球类似,体积是地球的88%,质量为地球的82%,有时也被人们叫做地球的姐妹星。
金星也是太阳系中唯一一颗没有磁场的行星。
但金星的表面环境极其恶劣。
4、其次就是金星的自转和公转也是一大谜团,我们常说太阳从东方升起西方落下,这个规律在太阳系其它六大行星中都适用,可唯独金星是反的,在金星上太阳是从西方升起,东方降落。
5、木卫一:你会被熔融海和辐射蒸发掉。
木卫一是木星最大的卫星,也是整个太阳系中最活耀的火山群,整颗星球都被不断射出岩浆的熔融覆盖,最高可以喷至200里的高空。
木卫二:你会被盐水活活冻死。
6、金星:金星虽然离太阳稍远,但由于它有以CO2。
为主要成分的浓密大气层,温室效应使它的表面温度高达470℃,大气压力是地球的90倍。
宇宙中最吓人的星球1、木星:你会被压力压爆,外加被暴风电死。
宇宙中最恐怖的星球木星,如果你决定去木星旅游,你会立马被全太阳系最巨大的压力压到内爆,外加被大气层里的数百个风暴给电死。
海王星:你会到处飞的被碎冰打死。
2、最可怕的星球1 第一个、GLIESE-581c行星,这颗行星和地球高度相似,科学家们认为它的存在可能会让人类的文明面临挑战。
3、宇宙中十大最恐怖星球 钻石行星 一颗填满钻石行星可能听起来相当奢华,但是要知道科学家认为富碳恒星系统是极其不利于生命的存在,因为氧无法参与水分子的形成。
4、TrEs-2b 行星 科学家发现一颗叫做TrES-2b的系外行星,它被称为迄今观测到的最黑暗行星,其表面一片漆黑,几乎不反射任何光线,甚至比煤炭还要黑。
这颗行星的表面被恒星烘烤着,温度可达到980摄氏度。
宇宙中恐怖的星球是什么星球木星:你会被压力压爆,外加被暴风电死。
宇宙中最恐怖的星球木星,如果你决定去木星旅游,你会立马被全太阳系最巨大的压力压到内爆,外加被大气层里的数百个风暴给电死。
十大恐怖行星分别是:钻石行星、CoRoT-2a行星、僵尸行星、系外行星TrES-2b、地狱行星、Keplerb、55巨蟹座ê、HD209458b、Gpese 1214b、HD189733b。
钻石行星 钻石行星看上去表面散布钻石,实际上为岩石行星。
开普勒-78b 开普勒-78b是一个与地球极为相似的星球,在最早发现的时候,还有科学家觉得这极有可能是第二颗地球,可是再后来的观测中才发现开普勒-78b简直是宇宙中最恐怖的星球了。
黑洞,中子星或白矮星。
黑洞是现代广义相对论中,宇宙空间内存在的一种天体。
黑洞的引力很大,使得视界内的逃逸速度大于光速。
宇宙最恐怖的星球1 太阳:你会被一棵巨大火球燃烧殆尽。
虽然太阳是我们能够生活在地球的关键,但它也是太空中的一个巨型核爆,能够毁灭所有物种。
太阳温度达华氏1万度 约摄氏5537度,重量相当于33万个地球。
#p#分页标题#e#宇宙中最恐怖的星球 宇宙中最恐怖的星球外星人都敬三分就是金星,金星是太阳系中的一颗古怪的行星,虽然金星与地球有许多相似之处,但这两颗星球却走向了不同的演化方向。
在未知的宇宙中,有哪些非常恐怖的星球?1、十大恐怖行星分别是:钻石行星、CoRoT-2a行星、僵尸行星、系外行星TrES-2b、地狱行星、Keplerb、55巨蟹座ê、HD209458b、Gpese 1214b、HD189733b。
钻石行星 钻石行星看上去表面散布钻石,实际上为岩石行星。
2、宇宙中十大最恐怖星球 钻石行星 一颗填满钻石行星可能听起来相当奢华,但是要知道科学家认为富碳恒星系统是极其不利于生命的存在,因为氧无法参与水分子的形成。
3、宇宙中太阳、木卫木卫土卫木星等等,都是比较恐怖,可以释放巨大的能量。
详细内容 01 太阳:你会被一棵巨大火球燃烧殆尽。
太阳是我们能够生活在地球的关键,但它也是太空中的一个巨型核爆,能够毁灭所有物种。
4、宇宙中恐怖的星球是什么星球1 太阳:你会被一棵巨大火球燃烧殆尽。
虽然太阳是我们能够生活在地球的关键,但它也是太空中的一个巨型核爆,能够毁灭所有物种。
太阳温度达华氏1万度 约摄氏5537度,重量相当于33万个地球。
未解之谜:光速?单位?光速?单位光速是时间单位还是速度单位
单位就是速度单位,在国际单位制中为:米/秒 m/s 真空中光速通常用c表示。
光速的单位可以是速度的单位。
如每秒米、每秒千米等。
光年是距离单位。
是指光一年内达到的距离。
这个距离实在是太大。
c是光速,λ是波长,f是频率。
f=1/T,T是周期。
确切的说,是 波速=波长*频率,至于在不同的介质中,由于折射率n不同,波速v=c/n。
光速不是一个度量,而是一个定义。
它的计算值是(299792500100)米/秒。
米是国际单位制的基本单位,自1983年10月21日起,它被定义为光在1/299792458秒内传播的距离。
光速的单位是什么?光速的单位符号是什么?光速一般以m/s为单位,符号是c,但有时候以km/s,为单位。
单位就是速度单位,在国际单位制中为:米/秒 m/s 真空中光速通常用c表示。
光速为0.2c。
符号c是光速单位,光速是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度,是真空中的光速是一个物理常数,等于299,792,458m/s,(一般取300000km/s),乘以0.2则是速度0.2c。
光速是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度。
真空中的光速是所发现的自然界物体运动的最大速度。
它与观测者相对于光源的运动速度无关,即相对于光源,光速始终保持不变。
λ.f就是 波长x频率 波长单位是米(m) 频率单位是 赫兹(Hz)Hz =1/s(秒的倒数) 所以c的单位是m/s λ=c/f 代表的是真空中传播时(空气中)光波的波长。
V是介质中的传播速度,可以是光速,也可以是声速。
您好。
光速每秒是30000000米。
是最快的速度。
光传播一年的距离就是光年,最长的长度单位。
光速是多少m/s1、光速是299792458m/s。
光速(Lightspeed),是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度。
真空中的光速是所发现的自然界物体运动的最大速度,真空中的光速等于299792458米/秒。
2、光速是 c0=299792458m/s,或者c0=29979458km/s (一般取300000km/s)。
真空中的光速等于299,792,458米/秒(1,079,252,8488千米/小时)。
这个速度并不是一个测量值,而是一个定义。
3、光速 c=29979458千米/秒 km/s,光速是299792458米/秒,或者670,616,62384英里/小时,约为1英尺/纳秒。
光速计算值:c0=29979458km/s(一般取300000km/s)。
光速是什么单位啊,光年又是什么单位光年是指光在一年中传播的距离,1,光速时光的传播速度,光年是光一年的行程,就是一年跑的路程。
而每日相等于86400秒)在自由空间以及距离任何引力场或磁场无限远的地方,一光子所行走的距离。
因为真空中的光速是每秒299,792,458米(准确值),所以一光年等于9,454,254,955,488,000米,或5,786,101,150,000英里。
光年指的是光在宇宙真空中沿直线经过一年时间的距离,是长度单位,单位是米,光速为299 7946千米/秒,一光年约等于94605亿千米,或63238天文单位。