Суббота | 2024-04-27 | 8:01 AM
WELT
Site homeRegister nowLog in
Hello Гость | RSS
[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
  • Страница 1 из 1
  • 1
Форум » НАУКА » Математика » Четырехмерное пространство (Математическая составляющая многомерности пространства)
Четырехмерное пространство
Dr_AlexДата: Среда, 2007-01-31, 10:06 AM | Сообщение # 1
Рядовой
Группа: Проверенные
Сообщений: 4
Репутация: 1
Статус: Offline
На одном форуме (не посвященном научным рассуждениям) затронулась тема о возможности смоделировать четырехмерное пространство. Один пользователь возразил, будто это не возможно. Вот цитаты:
Quote
Ребят, качать не буду - только по тому что я 4 года уже оттарабанил на математическом факультете, специальность прикладная математика... так что авторитетно заявляю - если они в описании заявляют что она может строить 4D (четырех мерное пространство) - то или ребятам нужно нобелевскую премию давать , или в дурдом ложить....

Quote
...по определению: 2D, 3D - это декартовы системы координат, соответственно 4D также является декартовой и имеет 4 координатные оси ортогональные друг другу в любых сочетаних...
а теперь объясните мне как построить 4 ортогональные оси....
З.Ы. Время тут совершенно не причем.... это уже давно оюсуждалось - были такие челы которые думали что мы в N-мерном пр-ве живем.....

Я ответил, что
Quote
Слушай, вообще-то это для физики может быть "невозможным" 4D (хотя и там по научному уже говорят, что в 3 измерения, видимых нам все не вписываеться), а для математики - это просто многомерный массив! То есть и 20D - это нормально. А то, что ни один ученный тебе это карандашем на бумаге не нарисует - это вопрос другой.
У меня даже прога была - показывала "тетраэдр" - то бишь как куб (3D), только для ЧЕТЫРЕХМЕРНОГО пространства! Его можно было повертеть во всех ЧЕТЫРЕХ плоскостях. Сразу сказу, что вращение по той самой ЧЕТВЕРТОЙ выглядит для простого человека - просто бессмыслицей. Ощущение, что ЭТО заворачиваеться внутрь себя. Но это все математические расчеты.

Вопрос: Может ли существовать (можно ли смоделировать) пространство, с более, чем тремя измерениями, с точки зрения математики?


Здоровых людей нет - есть необследованные.
 
WeltДата: Четверг, 2007-02-01, 1:37 PM | Сообщение # 2
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 9
Репутация: 0
Статус: Offline
Прочитал одну статейку Б.В.Раушенбаха про четырёхмерное пространство. Но не совсем с сточки зрения математики. Он пишет:

Тема многомерности пространства, в котором мы живем, давно уже привлекала внимание художников и искусствоведов. Многомерность, выход за привычные представления, открывает, казалось бы, новые и многообещающие возможности. Некоторые искусствоведы утверждали даже в начале века, что без учета многомерности пространства понять современное искусство нельзя. По этому поводу уместно сделать два замечания.

Во-первых, многомерность понимается всегда как четырехмерность, то есть существование наряду с обычными тремя пространственными измерениями (нагляднее всего их можно представить себе как смещения в трех направлениях; вверх-вниз, вперед-назад и влево-вправо) и еще одного, четвертого. За это новое измерение принимали время. Это имело известные основания, поскольку в начале века появилась теория относительности с ее понятием единого пространственно- временного континуума. Однако надо понимать, что если исходить из современной физики, то для нашей обычной жизни, обычных скоростей и расстояний, теория относительности приобретает банальный облик привычного из школьных представлений пространства и независимо от него текущего времени. И это даже в том случае, если за обычные скорости и расстояния взять размеры Солнечной системы и скорости движения планет. Поэтому теория относительности в передаче обычной человеческой жизни, основной темы художников, ничего изменить не должна.

Вторым моментом, который хотелось бы отметить, является то, что значительно более сложное четырехмерное пространство, где четвертой координатой является не время (что себе легко представить), а тоже пространственная координата (что представить себе немыслимо), уже давно привлекло внимание художников. Более того, они даже разработали успешные методы его изображения. Речь идет об иконописцах в основном XV столетия " в это время передача четырехмерного пространства достигла наибольшего совершенства в русской иконописи.

Прежде чем переходить к рассмотрению соответствующих икон, необходимо дать ряд пояснений геометрического характера, чтобы общие рассуждения о четырехмерном пространстве и возможных способах его изображения приобрели наглядность. Главная трудность в наглядном описании геометрии четырехмерного пространства связана с тем, что представить себе его нельзя. Это невозможно, поскольку требует от нас кроме естественных трех направлений (о них уже говорилось: направления вперед-назад, влево-вправо и вверх-вниз) представить себе движение в "четвертом" направлении, но такое, при котором в трех естественных направлениях движения не происходит. Иными словами, для нас, существ трехмерных, точка будет видна неподвижной, а на самом деле она будет двигаться в "четвертом" направлении. Единственный метод, который может здесь помочь," это метод аналогий. Будем исходить из того, что наш привычный трехмерный мир "вложен" в четырехмерное пространство, что легко описать словами, но представить себе нельзя. Но зато ничего не стоит представить себе аналогичную, но элементарно простую ситуацию: двухмерный мир, "вложенный" в трехмерный. Хотя бы лист бумаги, находящийся в привычном для нас трехмерном пространстве.

Пусть теперь этот лист бумаги будет тем двухмерным "пространством", на котором живут некие "плоские" существа, могущие ползать по листу; плоские существа, ползающие по плоскому листу, " аналогия нас, трехмерных организмов, перемещающихся в трехмерном пространстве. Пусть этот лист будет безграничным, а по его обеим сторонам ползают эти самые плоские существа: одни с верхней стороны листа, другие " с нижней. Совершенно очевидно, что, сколько бы они ни ползали, верхние никогда не встретятся с нижними, хотя они могут быть бесконечно близки друг к другу " ведь их все равно будет разделять бесконечно тонкая толщина непроницаемого листа. Таким образом, каждую точку листа надо будет считать дважды " как принадлежащую верхней и как принадлежащую нижней стороне. Естественно, что на верхней стороне листа могут происходить одни, а на нижней " другие события, причем эти события не будут мешать друг другу, поскольку они сдвинуты относительно друг друга хотя и на бесконечно малую величину, но в "непостижимом" для плоских существ направлении " перпендикулярно поверхности листа. Эта "непостижимость" обусловлена для плоских существ тем, что последние никогда в своей жизни в таком направлении не перемещались и перемещаться не могут.

Эти две стороны одного листа позволяют по аналогии представить себе одновременное существование в некотором месте, хотя бы в комнате, обычного и мистического пространства. В первом живут и действуют люди, а во втором, например, ангелы. И те, и другие существуют в своих трехмерных пространствах и действуют, не мешая друг другу, поскольку эти два пространства "сдвинуты" относительно друг друга хотя и на бесконечно малую величину, но в непостижимом для людей "четвертом" направлении (напомним сделанное выше предположение, что наше обычное пространство "вложено" в четырехмерное). И в этом случае каждую точку подобной условной комнаты надо будет считать дважды " как принадлежащую мистическому и одновременно обычному пространству. Здесь полная аналогия с плоским листом, вложенным" в трехмерное пространство. Ведь можно для полноты аналогии условиться, что верхняя сторона листа является мистической, а нижняя " обычной поверхностью.

Эти аналогии можно продолжить. Хотя плоские существа, находящиеся на верхней поверхности листа, никогда не встретят ползающих по нижней, они могут знать друг о друге и даже взаимодействовать. Например, если верхние обладают свойствами магнитов, а нижние " железных опилок. Более того, если в исключительных случаях какому-то верхнему плоскому существу будет дана возможность "просочиться" на нижнюю сторону листа, то оно получит возможность "явиться" нижним существам "из ничего". Очевидно, что описанное совершенно аналогично влиянию ангелов на жизнь людей и их способности в исключительных случаях являться им. Последнее можно представить себе как бесконечно малое смещение ангела в "четвертом" направлении, переводящее его из трехмерного мистического в трехмерное обыденное пространство.

Все приведенные соображения и обсуждавшиеся аналогии вовсе не претендуют на то, чтобы передать истинную структуру мира. Здесь дано лишь описание некоторой математической модели, могущей непротиворечиво согласовать события, изображаемые на иконах. В связи с последним возникает естественный вопрос о способах изображения подобных событий. Лучше всего начать и здесь с простейшего случая " с листа, о котором выше шла речь. Совершенно очевидно, что изобразить на одной стороне обычного рисунка то, что одновременно происходит на двух разных сторонах листа, невозможно " изображение одной стороны будет мешать изображению другой. Ведь каждой точке листа соответствуют две разные жизни " "верхняя" и "нижняя". Единственным выходом из этого положения является попеременный показ наиболее важных моментов "верхней" и "нижней" жизни. Конечно, такой комбинированный рисунок покажет лишь часть событий, идущих на верхней стороне листа, и часть событий, происходящих на нижней. Однако если выбор подлежащего изображению произвести с нужным тактом, то можно получить достаточно полное представление о происходящем на обеих сторонах листа.

Чтобы смотрящий на рисунок не запутался, надо, чтобы он сразу понимал, в каком месте рисунка показан "верх", а в каком "низ". Проще всего это различие можно получить, если условиться, что "верхнему" и "нижнему" будут присвоены разные цвета. Тогда сразу станет понятно, где что изображено. Очень поможет пониманию такого попеременного изображения, если "верхняя" и "нижняя" части будут не только отличаться цветом, но и разделяться четко показанной границей, по одну сторону которой* передается "верх", а по другую " "низ". Описанный здесь метод очень близок к используемому в техническом черчении, хотя сегодня в нем разные цвета (что делали в прошлом) заменены разными штриховками.
Если вернуться теперь к изображению трехмерного мира, который передается на иконах, то здесь каждой точке единого пространства, например, комнаты, соответствуют две различные жизни - "мистическая" и "обыденная'. Они, как уже говорилось, могут быть представлены как сдвинутые относительно друг друга на бесконечно малое расстояние в "четвертом" направлении. Это бесконечно малый сдвиг " аналог бесконечно малой толщины листа в предыдущем примере. Поскольку оба пространства " и мистическое, и обыденное, " трехмерны, то изображать и то, и другое можно на иконе обычным образом, перспективно. Как и в предыдущем примере, эти пространства необходимо передавать попеременно, желательно различая их цветом и четко выписанными границами.

Я в сомнении. Но в любом случае раз эта пространственная координата не будет "ощутима" нами , то доказать это высказывание крайне сложно! (Если оно только существует!)


Правда у каждого своя и только Истина одна.
 
EngraverrrrДата: Четверг, 2007-02-01, 7:22 PM | Сообщение # 3
Сержант
Группа: Администраторы
Сообщений: 2
Репутация: 0
Статус: Offline
С точки зрения физики замечу: релятивистская механика оперирует в четырехмерном пространстве (x, y, z, ct). Теория суперструн объясняет все с помощью еще кучи измерений свернутых в клубок. Только из контекста непонятно, что именно его моделирует. Можно ж ведь смоделировать проекцию четырехмерного пространства на двух- или трехмерное, что с успехом делается. Трехмерное комп моделирует (ему вообще пофигу размерность, лишь бы формулы преобраований были), а на монитор по любому покажет проэкцию на двухмерную плоскость. Тяк то))

e^ip + 1 = 0, all analisys lies here!
 
Dr_AlexДата: Пятница, 2007-02-02, 9:17 AM | Сообщение # 4
Рядовой
Группа: Проверенные
Сообщений: 4
Репутация: 1
Статус: Offline
Да, с точки зрения физики, хоть и с трудом, но четвертое пространство обосновываеться. Еще даже не упоминали физику элементарных частиц, там тоже наблюдали случаи "исезновения" и "появления" частиц, что противоречит законам физики макромира.
Но вопрос начался с гораздо более простого:
Quote
.,.можно ли смоделировать пространство, с более, чем тремя измерениями, с точки зрения математики?
Потому, как человек подверг сомнению возможность построения программой четырехмерного пространства.
Хотя это доказываеться намного легче все же можно описать математическое представление многомерности.
 
VeXДата: Четверг, 2009-02-19, 1:40 AM | Сообщение # 5
Рядовой
Группа: Пользователи
Сообщений: 1
Репутация: 0
Статус: Offline
Итак подведем итоги:
Как я понял, то каждое пространство должно быть вложено в следующее пространство, и так до бесконечности.
Аналогично как 2D лист вложен в 3D пространство, где происходит смещение 2D листа относительно координаты Z.
Следовательно что 3D модель вселенной вложена в свою очередь в координату времени, смещается относительно ее.
То, что время бесконечно, и его можно остановить и даже повернуть вспять сейчас уже не новость. Точка 0 я думаю это момент большого взрыва.
Аналогично можно вложить и 4D модель вселенной (вместе со временем), смещающуюся в свою очередь относительно 5ой координаты.
Вот как раз 5я координата и может быть паралельными мирами, где живут Ангелы, Дьяволы и т.д.
Вот вам и математическое представление многомерного пространства.
А смоделировать к сожалению мы его не можем на данном этапе развития, так как мы не можем перемещаться относительно 5й системы координат. И следовательно наши инструменты для моделирования тоже.
Мы даже не можем управлять 4й координатой, но знаем о ее существовании.

Добавлено (2009-02-19, 1:40 Am)
---------------------------------------------
P.S. Истина гласит: все познается в сравнении.
Человеческий мозг уникален и возможности его безграничны, но понять многомерность пространства мы сможем только тогда, когда научимся перемещаться относительно других систем координат. (Ну или может быть нас кто-нибудь научит)
Кстати смерть может быть и есть смещение относительно координаты 5 smile

Сообщение отредактировал VeX - Четверг, 2009-02-19, 1:50 AM
 
ReddДата: Суббота, 2009-03-14, 12:29 PM | Сообщение # 6
Рядовой
Группа: Пользователи
Сообщений: 1
Репутация: 0
Статус: Offline
Четырехмерное пространство можно представить себе, если подключить воображение. Представьте себе тот же самый лист бумаги: он имеет только два измерения, но это не мешает нам рисовать на нем трехмерные объекты, такие как куб, тетраэдр и т.д. По аналогии, в трехмерном пространстве можно изображать четырехмерные фигуры, но для этого требуется определенная геометрическая сноровка cool . Представьте себе куб, внутри которго находится другой куб меньших размеров. Теперь мысленно соедините соответствующие грани кубов друг с другом - это и будет четырехмерный объект (а точнее, его трехмерная проекция) - т.н. гиперкуб.

С точки зрения математики, четырехмерное пространство представляет собой самое обыкновенное афинное пространство, которое подчиняется всем законам линейной алгебры и аксиомам евклидовой геометрии. Что же касается физики, то в ОТО принято т.н пространство Минковского, четвертая координата для которого определяестя по формуле: v=c*t. Вообще, 4D пространство можно легко представить в своем воображении, нужно только потренироваться - например, попробовать повернуть тот же гиперкуб вокруг четвертой оси на 45 градусов, и представить, как тогда будет выглядеть его трехмерная проекция. Вот здесь:ссылка можно скачать программу которая позволяет строить трехмерные сечения гиперкуба. Попробуйте - и у вас получиться! biggrin


Где начало того конца, которым оканчивается начало?

Сообщение отредактировал Redd - Воскресенье, 2009-03-15, 0:24 AM
 
secretsownerДата: Суббота, 2010-03-13, 11:39 AM | Сообщение # 7
Рядовой
Группа: Пользователи
Сообщений: 1
Репутация: 0
Статус: Offline
для возможности представить четырехмерное пространство ( хотя это не пространство а мета-пространство ), необходимо понимать суть четвертого измерения, для чего рекомендую подробно изучить следующую работу : http://ru.up0.org/ph.html
 
ЭленДата: Пятница, 2014-05-23, 5:13 PM | Сообщение # 8
Рядовой
Группа: Пользователи
Сообщений: 1
Репутация: 0
Статус: Offline
Quote (VeX)
Мы даже не можем управлять 4й координатой, но знаем о ее существовании.

Ну откуда, откуда?! Ведт если есть возможность существования 4, 5 и т.д. измерения (а эта возможность, определённо, есть), то не факт, что они существуют. Точно также как человек может что-то сделать, то не значит, что он будет это делать. (Самый простой пример - у меня есть возможность убить человека, (т.е. я могу), но я не буду этого делать).
Quote (Dr_Alex)
Да, с точки зрения физики, хоть и с трудом, но четвертое пространство обосновываеться.

Как обосновывается, как?? Можно поподробней? И где доказательства, что в обосновании нет ошибок? Откуда вообще такая уверенность у всех ...
Заранее спасибо всем, кто откликнется. действительно тема измерений - одна из самых интереснейших и вообще - из самых-самых smile

Добавлено (2014-05-23, 5:13 PM)
---------------------------------------------
Вот так и нет ответа sad

 
Форум » НАУКА » Математика » Четырехмерное пространство (Математическая составляющая многомерности пространства)
  • Страница 1 из 1
  • 1
Поиск:

Copyright MyCorp © 2006