人類無法感知到更高維度的空間,數學是不是就無法有突破性的進步?

時間 2021-05-09 12:58:50

1樓:草帽王

是的,人類由於身體存在,用感知認識宇宙的。對感知外的空間只能用抽象描述,即用邏輯推理。人類對無窮大就是無限小是不會理解的。

2樓:Lord.m

先說結論,人類難以感知的高維度,但其實在數學裡是很容易達到的,儘管這個維度長成什麼樣很難想象,但在紙上還是可以寫的出來的。

人類可以輕鬆感知到0,1,2,3 維度,那我們就先把4往上維度成為高維,

從0維度來聊聊,

0維度,乙個點,我們用determinant的形式記下,

繼續,1維度,一條線,還是determinant的表達,

就是乙個向量,

為了和我現在接觸到的一般的理論吻合,我們用第二種表達形式,

之後2維,乙個面,emmm,不就是笛卡爾的那個座標系嗎,

乙個(1,0) 和乙個 (0,1),(豎著看每一列),兩個orthonormal basis,

沒錯,三維,長這樣,

就是那個做高中立體幾何的座標系,

四維,到更高維度必然也存在類推的determinant表達,因為在行列式裡每一列就相當於乙個維度,但具體怎麼寫出這樣的行列式,我還是才疏學淺,猜就是n n吧,

回答樓主的問題,在數學裡達到高維度其實是很輕鬆的事情,每增加乙個維度就是在行列式裡加上一列,舉乙個最簡單的研究方向,類推低緯度裡的determinant幾何意義,便能找到高維度的幾何體特徵了,儘管我們想象不到高維度的樣子,卻可以算出高維度的特徵。

3樓:xie allen

說到空間感知,我們只認三維三兄弟,什麼時間四維;感覺就像遠房親戚;至於多維的空間表達,內心肯定有想把超過三維部分的維度做投影分解的衝動。

維度的感受,我們脫離不了物理世界的認知侷限。

至於數學家對n維的理解,當然沒問題。就像理解無理數、極限一樣簡單。

4樓:曹逸君

額笑話頂到最高

但其實並不能解答題主的疑惑

題主產生疑惑的原因是不知道數學的精髓是抽象思維用符號推演來描述數學體系

沒有直觀感受也不要緊【其實推理多了會有直觀感受的只是不是像看到的那種直觀感受】

5樓:非月

只是解析問題的時候不能建立比較直觀的座標系(笛卡爾座標系)而已,不過擴充套件出新的維度只是在原來的變數維度+1即可,對大部分空間的數學研究沒有明顯的障礙。

6樓:

不是。給你講個笑話吧。

Kulza-Klein Theories

A mathemetician and an engineer attend a lecture by a physicist. The topic concerns Kulza-Klein theories involving physical processes that occur in spaces with dimensions of 9, 12 and even higher. The mathemetician is sitting, clearly enjoying the lecture, while the engineer is frowning and looking generally confused and puzzled.

By the end the engineer has a terrible headache. At the end, the mathemetician comments about the wonderful lecture. The engineer says "How do you understand this stuff?

" The mathematician replies: "I just visualize the process." But the engineer isn't satisfied:

"How can you POSSIBLY visualize something that occurs in 9-dimensional space?" "Ah," says the mathematician, "it's easy, really. First visualize it in N-dimensional space, then let N go to 9.

"卡魯扎-克萊因理論

乙個數學家和乙個工程師一起去聽物理學家講座。講座的內容是卡魯扎·克萊因理論下,在9,12,甚至更高的維度下的物理過程。數學家聽得很舒坦,但是工程師則眉頭緊蹙,似乎十分困惑不解。

講座最後,工程師聽得頭疼不已。結束後數學家對講座讚許有加,於是工程師不解地問:「你怎麼能理解這玩意呢?

」 數學家回答:「我就想象了一下這個過程,就好了。」 但是工程師不滿足於這個答案:

「你怎麼可能想象9維空間裡面的事情呢?」 「啊哈,」數學家說,「這是再簡單不過了,先想象乙個n維空間,之後令n = 9

Kulza-Klein Theories

補充:對不起昨天看到這個問題,因為類似的問題被問過好多次,就沒好好回答。我來稍微解釋一下。

還是從笑話入手,這個笑話最後數學家說的話有兩個版本

1. 先想象乙個n維空間,之後令n = 9

2. 先想象乙個n維空間,之後想象n+1

這個故事說的是,數學裡面很多抽象的概念是從抽象而來的(譬如說n維),或者是從基本的構造中推演而來的(譬如數學歸納法)

舉個簡單的例子,n維的概念是可以直接抽象建立不用真實獲知的。

歐式空間裡面,n維只是n根座標軸。也就是說,如果1維裡面interval長度是2維里interval的大小是, 三維裡面是,我們知道前三的維度的interval定義是長度,面積,體積,這麼一來,就算我不知道n維是什麼樣,我也可以知道n維的interval大小是

之後在舉個簡單的例子,n維裡面東西的性質是可以數學歸納法推導而不用真實獲知的

在定義的上面的空間內,微積分基本定理可以推廣到

具體證法看這個好了。總之就是從的積分證明乙個base case,之後假設成立,證明成立,根據數學歸納法,能證明對於所有的n都是可行的。

不過這都不是直覺來的(比如數學歸納法得依靠皮亞諾公理),這是在數學的系統裡面可以實現的。

換句話說,數學家想象9維空間,並不是想象了乙個「可感知」的9維空間,而是通過諸多公理和性質,在腦內構造了乙個「擁有9維空間性質」的東西而已。

動物是如何感知到人類的情緒的?

大虎鯨榮耀帝國 有點遺憾,我傷心的時候和我開心的時候他都分不清楚,不過幸運的是,他應該知道思念吧,我家的貓膽子很小,開門聲會讓他躲在沙發底下,有次我離開了三天,貓飯全是媽媽喂的,我回到家後第一時間去喚我的貓,結果他用比平常快了兩三倍的速度爬出來,我猜他應該是想我的吧。 恨別鳥驚心 然後我就躺在地板上...

一直猜想是否存在乙個更高維度的空間和我們所處的空間重疊存在?

AWAKEN30WANG 你能想象到的內容就都是三維的 更高維度的比較是這樣的 拿荒郊野嶺裡土地上的一張紙跟城市裡的人比較如果我們不去那個荒郊野嶺,紙就沒有機會看到我們雖然我們也沒有機會看到它 但我們知道,紙存在並且是二維的 此時二維和三維重疊了但二維沒有機會看到三維除非三維來到二維地 好了以上可以...

為什麼人類聽覺感知到的音差由頻率的比決定,難道人耳是乙個天然的對數運算器?泛音如何被人耳感知成音色的?

稍微偏個題。我見過對泛音不敏感的人。就是一般人都能聽出來的某種樂器某個音的基頻,然後唱出這個音,但ta會感知到比這個基頻高乙個八度的音。而且非常準確每次都是高乙個八度。你給ta演奏C4,ta能非常準確地唱出C5這樣子。不知有沒有大佬能給解釋一下。 鴨鴨 不不不我覺得可能反了 人類把差乙個八度相同的音...