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维的概念与研究

                                 

1: 维数的基本概念

0维

  ○维:没有长宽高,单纯的一个点,如奇点

一维

  一维空间 只有长度

二维

  二维空间 平面世界,只有长宽

三维

  三维空间 长宽高 立体世界 我们肉眼亲身感觉到看到的世界 三维空间是点的位置由三个坐标决定的空间。客观存在的现实空间就是三维空间,具有长、宽、高三种度量数学物理等学科中引进的多维空间概念,是在三维空间基础上所作的科学抽象。

四维

  四维空间 一个时空的概念 日常生活所提及的“四维空间”,大多数都是指阿尔伯特·爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系,是在空间的架构上比普通三维空间的三条外又加了一条时间轴,而这条时间的轴是一条虚数值的轴。根据阿尔伯特·爱因斯坦相对论所说:我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间。

 理解了宇宙的空间有更多维存在,再回过来看相对论与量子理论是如何产生矛盾的,我们就很容易理解了:这两个理论在日常的三维空间里是不可能统一的,它们的矛盾是必然的,只有在高维空间里才能得到统一。为了更好地理解这一点,我们可以举一个三维世界和二维世界的例子。我们首先假设有一些生活在二维平面世界的生命,它们的世界里只有长和宽,根本无法理解第三维——“高”这一维。因此,它们对三维世界的感知只限于三维物体在平面世界的投影,或者三维物体与平面世界的接触面,试想一想,一个平面生命怎么能够通过投影来想象三维物体的丰富性和完整性呢?当三维物体与平面世界接触时,三维物体在平面世界上的零碎片段,比如一张桌子的四根脚柱、人印在地面上的两双鞋印,更让平面生命摸不着头脑——这些拼不到一起的碎片究竟意味着什么呢?它们不能想象,四片互不相连的印迹怎么会构成一张完整的桌子呢?那断断续续的鞋印上怎么会有一双完整的鞋呢?而且,鞋的上面竟然还有一个更加完整的人!用二维的眼光来打量这些碎片,你永远不可能将它们拼成一个整体。于是有一天,一个足智多谋的平面生命偶然想出一个绝妙的主意。它宣布,平面世界之外还有一个“向上”的第三维,如果顺着这些碎片“向上”看,其实碎片是一个完整的整体!这真是个惊人的见解,大多数平面生命都困惑不解。相对论和量子理论的遭遇与这种情况非常相似,在我们的三维空间里,它们就像两块互不相干的碎片,永远也拼合不到一起。但把空间“向上”抬一抬,把宇宙变为十维空间,相对论和量子理论这两块看似互不相干的碎片就会令人震惊地结合得天衣无缝,成为一个更完整的理论大厦的两根互相依存的支柱!虽然我们在三维空间中无法想象和描述一个多维的空间,但我们却能通过复杂的数学方程推导出它的存在。

 2: 维的广义本质研究

  据“维”的从“碎片”至整体性论点,说明人类认知的三维世界太有限,就算相对论的四维(时间维)空间,那也只是座标定位之静止形态概念。

  而广义本质的“维”是指在相对时间内虽固定物体不变但按一定规律运动的不同结构物体而言,只有描述物质体运动物理量变化才是“维”的本质。例如人、物体、星球等等。但各个不同结构体绝不是独立存在(即生存与运动)的,因为“宇宙内任一物体的静止不动或匀速运动都是受到一种平衡力的作用”。但重要的是:人体平衡力除引力作用外,还受到人体感觉神经支配手与脚的协作找到支撑点的“内力”作用。物体同样除引力作用外,还要由物体稳度(稳度由物体形状与地面支撑产生)的作用。地球同样除引力作用外,自身的各种物理变化(地壳运动、地震等)也影响其运动的平衡。说明每一结构体所受平衡力不是单一的,显然,用“维”描绘宇宙,不应是“动画三维”概念,而是应为12基本维宇宙(只限太阳系内):即物质原子至分子结构三维,物体结构三维,星球个体结构三维,太阳系三维结构三维。因为每一不同层次的三维结构既独立运动又互为作用,故尔是已知的12基本维宇宙

  相对而言,人类现称的三维宇宙只是“肉眼”看到的动画三维定义。而“维”的本质原本是粒子聚集到某一程度称为某一结构时的度量,即维是单一结构体的度量,因为宇宙内的每一个单一结构体的运动都不同。例如人体结构每时都受到12维物理量的制约,体内分子三维制约内因系统,吃住行之物体制约外因系统,天气等地球变化制约生存系统,阳光的日夜交替制约人体生物钟系统,人体如此,所有动植物亦如此。说明“维”是分层次与不同结构而度量,才可描述出一个充满活力的宇宙体,三维动画定义的三维宇宙只是一个立体画片宇宙。而本文提出的多维结构宇宙概念正是基于揭示更多宇宙迷团的研究方法,才不至于被各种层次的“碎片”现象所迷失,而产生更多的牛顿引力与相对论引力相反之迷团.

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