• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.基本简介
  • 4.五维空间理论
  • 5.五维空间方法
  • 6.五维空间模式
  • 7.物理学发展的自然历史过程
  • 8.科学发展史的证明
  • 9.特征
  • 10.存在性
  • 11.表示方法
  • 12.物理维度
  • 13.维度规律
  • 13.1.三维
  • 13.2.高维模型
  • 13.3.六维空间
  • 13.4.七维空间
  • 13.5.八维空间
  • 14.时速论
  • 15.几何表示
  • 15.1.多胞形
  • 15.2.超球体
  • 16.参考资料

五维空间

五个维度的空间

五维空间是一个包含五个维度的空间。

以物理学的角度来说,五维空间的维度比日常生活中所提到的三维空间以及相对论中的四维空间还要多。五维空间是一种经常在数学中出现的抽象概念。在物理学和数学中,N数字的序列可以理解为表示N维欧几里得空间中的位置。宇宙的维度是否为五维同时也是个辩论的话题。

基本信息

  • 中文名

    五维空间

  • 外文名

    Fifth-dimensional space

  • 应用学科

    自然科学数学

  • 适用领域范围

    物理学宇宙学数学哲学

  • 相关术语

    n维空间

  • 定义

    包含五个维度的空间

基本简介

五维空间

传统物理学的空间概念,就是立体三维空间。自从爱因斯坦相对论问世以来,空间和时间就是不可分割的整体。爱因斯坦相对论认为,空间和时间可以相互转化,时间是空间的另一种方式,因而传统的三维空间加上一维时间,成了四维空间。根据系统论,任何系统都是有层次的。这个层次不仅是传统物理三维空间中的高度,或可用感官把握的不同的物理层面,而且狭义上指事物的不同深度的本质。它虽然只有通过人的抽象思维来把握,然而却是外界事物的客观存在。同时,这种不同层次的本质也可以随着时间的推移,而演变成事物发展的不同阶段,成为人们感官可以把握的新的物理三维空间。因此,四维空间还应加上层次一维。1

五维空间理论

时间、传统三维空间、层次统一的空间理论,是继传统物理学三维空间观、爱因斯坦相对论四维空间观后空间观发展的新的里程碑。2

五维空间方法

五维空间架构中时间、空间、层次相互对称相互转化的方法。2

时间、空间、层次统一的五维空间关系是宇宙事物存在的基本属性,世界上的任何事物都是以五维空间结构存在;这五维空间的结构不是静态的,而是动态的,时间、空间、层次维度不是孤立的而是相互转化的,事物就是通过这五维空间的相互转化来实现发展的。五维空间结构的对称分析方法是认识事物必备的基本方法。3

五维空间模式

根据五维空间理论和方法建构起来的模型与发展模式。2

五维空间即时间、空间、层次的统一。在五维空间宇宙观中,时间、空间、层次是对称的。对称空间观是五维空间观的本质,五维空间观是对称空间观的展开。所以对称空间观就是五维空间观。

物理学发展的自然历史过程

从三度空间观到四度空间观到五维空间观,是物理学发展的自然历史过程。

五维空间观得到了最新物理学的支持。非线性思维方式的形成、物质的分立结构与量子现象,为五维空间的理论和方法提供了可能的空间基础。当代基础物理学理论的核心问题,是破除空间时间连续性的经典观念,而代之以断续性的量子思想。二十世纪物理学的一个重要标志性成果,就是把自然界物质最基本的组成物,归结为36种夸克,12种轻子,13种规范粒子。以上36种夸克,12种轻子,13种规范粒子已经成为当今时代所认识的61种新的“基本粒子”。所有“基本粒子”的运动,仍然遵循着二十世纪物理学革命后所建立的量子规律(基本粒子遵循的量子规律称为量子场论)。这一规律的特征是粒子在空间中的位置、运动状态不是确定的,而是呈不连续的量子态。量子跃迁证明了空间维度不可分割。近年来兴起的宇宙全息统一论认为:“每一空间量子也都是包含着整个物质世界的信息”,“任一相对的独立的部分都是整体的一个缩影。”如果宇宙是全息的,那么任何一个微观粒子也就应是五维的,五维空间的真实性没有例外。如果我们把主客体看成本来就是同属于不可分的统一的空间架构中,那么在量子世界中看来不可解决的一系列难题,如微观世界到底是粒子、波、场还是弦,物质是构成的还是生成的、连续的还是无限可分的,都可迎刃而解。世界本来就是你所看到的,主客体的相互关系不是认识世界的障碍,而就是世界的本来面貌;追究离开主体的客体的本来面目是不可能的,也是没有意义的;关键在于观察者视觉的稳定性、一致性,思考者逻辑的自洽性。

无论是相对论还是量子力学,其中主观与客观、主体与客体、意识与物质之间都有着千丝万缕、剪不断理还乱的关系。这本身就说明,用包含意识空间在内、把意识空间与物质空间统一起来的五维空间观来代替相对论的四度空间观有必然性。五维空间观是四度空间观发展的必然结果。量子理论是爱因斯坦相对论四度空间理论向五维空间理论转化的中间环节。

五维空间的方法是空间性、历时性和层次性相统一的方法。五维空间方法是逻辑与历史一致、还原论与整体论统一。

科学发展史的证明

五维空间方法也得到了科学发展史的证明:在自然科学领域:地质矿石的空间排列,可以反映出地质从本质到现象演化的时间历史。各种自然力的空间排列,可以反映出自然力从本质到现象演化的时间历史。各种无机物、有机物的空间排列,可以反映出自然界无机物从本质到现象演化的时间历史,有机物从本质到现象演化的时间历史,从无机物向有机物从本质到现象演化的时间历史。生物科学的空间排列,可以反映出生物从本质到现象演化的时间历史。在社会科学领域,不同社会文明的空间排列,反映了社会文明从本质到现象发展的时间历史。在意识科学领域,不同学科、同一学科中不同学派的空间排列,反映了人类知识、各学科发展从本质到现象的时间历史。

五维空间不仅是方法,而且是模式,它更全面更系统地揭示了事物的本质和结构。从五维空间观看来,概念和概念体系是客体的本质和规律的反映;从主客体统一的系统来讲,概念和概念体系作为科学本质和科学规律,本身就是事物的本质和规律的一环。科学本质和客观本质的对称、科学规律和客观规律的对称,就是主客体相互关系——认识关系和实践关系的结构与模式。