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維度

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從左到右:正方形立方體超立方體二維(2D)正方形的邊界為一維(1D)線;三維(3D)立方體由二維面積;和四維(4D)超立方體由3D體積。在屏幕等二維表面上顯示,3D立方體和4D立方體需要投影
以二維圖像表示的前四個空間維度。
  1. 兩個點可以連接創建一個線段。兩個平行線段可以連接成一個正方形。兩個平行的方塊可以連接成一個立方體。兩個平行的立方體可以連接形成一個超正方體
0維是一點,1維是線,2維是一個長和寬(或曲線)面積3維是2維加上高度形成體積面4維則是建立在2維之上又多一個參數

維度(英語:Dimension),又稱維數因次次元(日語:次元じげん),是描述物件狀態所需的獨立參數(數學)或系統自由度(物理)的數量。在物理學數學中,數學空間的維數被非正式地定義為指定其中任何所需的最小坐標[1][2]

0維是一點,沒有長度。1維是線,只有長度。2維是一個平面,是由長度和寬度(或曲線)形成面積。3維是2維加上高度形成「體積面」。雖然在一般人中習慣了整數維,但在碎形中維度不一定是整數,可能會是一個非整的有理數或者無理數

三維空間中一共有3個維度(上下、前後、左右)。在三維空間中可以往上下、前後、左右移動,其他方向的移動只需用3個3D空間軸來表示。向下移就等於負方向地向上移,向左前移就只是向左和向前移的混合。

物理學時間是第四維,與三個空間維不同的是,它只有一個,且只能往一方向前進。

我們所居於的時空有四個維(3個空間軸和1個時間軸),根據愛因斯坦的概念稱為四維時空,我們的宇宙是由時間空間構成,而這條時間軸是一條虛數值的軸。

弦理論認為我們所居於的宇宙實際上有更多的維度(通常10、11或26個)。但是這些附加的維度所量度的是次原子大小的宇宙。

維度是理論模型,在非古典物理學中這點更為明顯。所以不用計較宇宙的維數是多少,只要方便描述就行了。

物理學中,質的因次通常以質的基本單位表示:例如,速率的因次就是長度除以時間。

物理學上的維度

參考資料

  1. ^ Curious About Astronomy. Curious.astro.cornell.edu. [2014-03-03]. (原始內容存檔於2014-01-11). 
  2. ^ Weisstein, Eric W. (編). Dimension. at MathWorld--A Wolfram Web Resource. Wolfram Research, Inc. [2014-03-03]. (原始內容存檔於2014-03-25) (英語). 

參見