首页 > 电子信息 > 正文

一张图弄明白：从零维到十维空间

2016-10-09 23:12:00 来源: 互联网

点击

事情是这样的，这周我给学生讲3dmax的课。为了让学生了解三视图我就顺便科普了一下什么是零维、一维、二维、三维空间。讲完不过瘾，感觉一支粉笔一块黑板讲维度是一件很爽的事情，那么………

接下来请同学们打开脑洞，看我用一支笔几张纸来为同学们展开从零维空间到十维空间之旅吧！

声明：本文中的理论均依据弦理论物理的知识，结合简单的图示和通俗的道理来解释，不是信口开河，具有科学依据。

零维

让我们从一个点开始，和我们几何意义上的点一样，它没有大小、没有维度。它只是被想象出来的、作为标志一个位置的点。

它什么也没有，空间、时间通通不存在，这就是零维度。

一维空间

好的，理解了零维之后我们开始一维空间。已经存在了一个点，我们再画一个点。两点之间连一条线。噔噔噔！一维空间诞生了！我们创造了空间！

一维空间只有长度，没有宽度和深度。

二维空间

我们拥有了一条线，也就是拥有了一维空间。如何升级到二维呢？很简单，再画一条线，穿过原先的这条线，我么就有了二维空间，二维空间里的物体有宽度和长度，但是没有深度。你可以试一试，在纸上画一个长方形，长方形内部就是一个二维空间。

这里，为了帮助大家方便理解高维度的空间，我们用两条相交的线段来表示二维空间。

为了向更高的维度前进，现在我们现在来想象一下二维世界里的生物。

因为二维空间没有深度（也可以理解成厚度），只有长度与宽度，我们就可以将它理解成“纸片人”，或者是扑克牌K.J.A Q里的画像。

因为维度的局限，这个可怜的二维生物也只能看到二维的形状。如果让它去看一个三维的球体，那么他只能看到的是这个球体的截面，也就是一个圆。

三维空间

三维空间大家肯定熟悉，我们无时无刻都生活在三维空间中。三维空间有长度、宽度与高度。

但是，我要用另一种思维来表达三维空间，只有这样，才可以向更高维度推进。

好，现在我们有一张报纸，上面有一只蚂蚁。我们就姑且把蚂蚁君看作是“二维生物”，我在二维的纸面上移动。如果要让他从纸的一边爬到另一边，则蚂蚁君需要走过整个纸张。

但是我们把这张纸卷起来呢？成为一个圆柱，一个三维空间里的物体；这时蚂蚁君只需要走过接缝的位置，就到达了目的地。（对了！就是传说中的虫洞）

换句话说，把二维空间弯曲，就得到了三维空间，我们就可以这样来表达。

<a href="http://img1.mydrivers.com/img/20161009/a7e8c51c-c551-

责任编辑：mooreelite

维空间张图弄