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數學幾何與維度空間互相作用,會產生什麼樣的火花

英文Geometry一詞,是從希臘語演變而來的,其原意是土地測量、後被我國明朝的徐光啟翻譯成"幾何學"。依據大量實證研究,創造幾何學的是埃及人,幾何學因土地測量而產生。幾何是研究形的科學,以人的視覺思維為主導,培養人的觀察能力、空間想像能力和洞察力。幾何的發展首先是歐幾里得的歐氏幾何,其次是19世紀上半葉,非歐幾何的誕生,再次是射影幾何的繁榮,最後是幾何學的統一。

假設一:數學幾何的知識點,能夠反映出空間的各種特性,維度屬性是其中一個。

假設二:通過數學幾何推導出來的屬性是維度空間具有的屬性的全集。即因某個集合程度的現實條件影響,維度空間的屬性滿足不了數學幾何的所有知識點。數學幾何的知識點視為維度空間的完美狀態。

以先人所提出的三維空間為起點進行推導。當前我們所處的自然環境,其各種物體通過空間直角系進行體型描述,都能化成空間直角坐標系中的各個坐標值(x,y,z)。

若添加「時間」這個參數,物體的坐標值將隨之變化。問題:不同時間段的物體,視為同一物體的演化階段,但不能稱為同一物體?

疑問:一個人在小孩時期與大人時期,若視為兩個物體,則四維時空是合理的。三維空間與四維時空視為同一事物,區別是「是否忽視個體自身變化的參數:時間」。

空間坐標系若能完全反映現實環境,則它無法描述四維空間的事物。推導出「三維空間不能包含四維空間的存在"。它能夠描述出(x、y、0),(x、0、0)、(0、0、0)這類型的參數所表達的物體形態。進一步推導出二維物體、一維物體、零維物體。

假設:坐標系參數為零視為虛無,不等同不存在。借用「三維空間無法描述出四維物體」。推導出「二維空間無法描述出三維物體」。從而二維空間不包含三維空間。

根據現實環境的物體,其表面皆是面狀、線狀、點狀。不依靠(三維)物體而獨立存在於我們所在環境的二維物體,尚未發現過。

一張人民幣壓得非常薄時,其厚度能否忽視掉?反過來,當一百張人民幣合在一起時,其厚度就明顯體現出來,其厚度又該如何解釋呢!非常薄的人民幣也隱含著眾多的原子構成,原子包含原子核及環繞核心的電子,更是體現厚度的所在。

猜想:三維空間只能包含三維物體,且比維度小於三的空間,可充當三維物體的表面組成成分。推導出「二維空間只能包含二維物體」。作為人類的我們身處於三維空間中,就無法直接論證到二維空間的真實存在性了。此時,通過製造「某種工具」是解決人們自身限制性來了解自然秘密的常見方法。

天體望遠鏡、顯微鏡都可以看到人眼所無法觀察的事物。獲取「某種工具」的製造原理,則維度空間進行專業化、系統化的研究動力之一。一旦有了這樣的工具,將可能給人們帶來新的視野了解自然。

由於人類生產和生活的需要,產生了幾何學。

在原始社會裡,人類在生產和生活中,積累了許多有關物體的形狀、大小和相互之間的位置關係的知識。例如,古代的人們認識他們的獵物的形狀、大小,記住它們的居住地與打獵地之間的距離,以及打獵地在居住地的那個方位。

隨著人類社會的不斷發展,人們對物體的形狀、大小和相互之間的位置關係的認識愈來愈豐富,逐漸地積累起較豐富的幾何學知識。

假設:二維空間中的二維物體也具有形態變化的特性,而非處於靜態。則二維空間內有時間參數的概念所在。因而,二維空間與三維時空等同。這個假設,正是維度空間暫不談時間的原因,以避免三維空間與三維時空混為一談,進行簡化的表示。當關乎到事物變化、描述事物進行某事的過程,才會加入「時間」這一參數。默認會忽視時間參數。舉例物體從n維空間進入m維空間過程是存在事物變化過程的,通過引入時間參數可以很好描述事物演化。

總結

未說明的內容,將留到後面陸續發表。本文道明數學幾何的知識是維度空間的指導思想,而維度空間是探索自然界中空間的工具。時間與空間之間,相對會減少時間的探索。


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