Сколько измерений существует?

Сколько измерений существуетПод количеством измерений или размерностью понимают число независимых параметров, нужных для описания состояния объекта. В классических физических теориях используются трехмерные физические пространства.

Количество необходимых измерений зависит от того, какой именно объект требуется описать. Так для описания окружности на плоскости достаточно трех параметров: двух координат центра и радиуса. Таким образом, пространство окружности на плоскости – трехмерно. На той же самой поверхности точки описываются двумя измерениями, а сама окружность, как пространство точек на окружности, одномерна.

Положение города на поверхности Земли описывается двумя параметрами – широтой и долготой, т.е. геопространство является двумерным. А вот для описания самолета к широте и долготе добавляется высота, на которой он находится. Кроме того, для описания текущего положения самолета потребуется еще и время, т. е. четвертая координата. Добавив в эту модель крен, тангаж и рыскание самолета, мы получим семимерное абстрактное пространство.

Многомерные пространства часто используются в физике для описания сложных систем. На самом деле, такие пространства не более, чем абстракции, призванные упростить решение поставленных задач в обыкновенном трехмерном пространстве. Согласно теории относительности пространство представляет собой одно из проявлений единого пространства-времени. Пространство-время имеет четыре измерения – три пространственных и одно временное. Причем в контексте теории относительности время в нем неотделимо от пространственных измерений и зависит от скорости. В то же время концепция пространства-времени допускается и в классической механике. Однако в этом случае время считается независимым от пространства. Проявлением четырехмерного пространства-времени считается гравитационное поле.

Для описания Вселенной требуется куда больше измерений, чем четыре измерения пространства-времени. Теория струн требует, например, наличия 10 пространственных измерений и одного временного. Согласно этой теории, не воспринимаемые нами 7 измерений свернуты до планковских размеров и потому не могут быть пока обнаружены экспериментально. В самом старом варианте теории струн предполагается наличие 26 измерений пространства-времени.

-->
Василий
2014-04-01 14:15:16
Почему-то всё время с оговорками даётся координата времени как четвёртая координата пространства-времени. на мой взгляд, время - это такая же координата, как и пространственные, совершенно независимая от них (по крайней мере в классической механике). Кроме того, можно считать такими же координатами все поля - они так же не зависят от этих общепризнанных координат. Просто в обычных условиях мы их значение принимаем по умолчанию равными нулю, либо некоторой константе, при расчетах не влияющей на результаты измерений. Поэтому наш физический мир имеет более 10 измерений: - 3 измерения пространства x, y, z; - время t; - температура T; - давление p; - электрическое поле E; - магнитное поле M; - гравитация g; - масса m; - влажность b. Таким образом, состояние материальной точки можно описать функцией P = f(x,y,z,t,T,p,E,M,g,m,b) Можно ещё добавить характеристики: - кислотность,...; - обонятельные; а также психофизические и др. Они все - независимые координаты.
слава
2014-04-06 13:25:29
Ништяк тема!