الفضاء ثلاثي الأبعاد للعالم المادي

الفضاء ثلاثي الأبعاد هندسينموذج من العالم الذي نعيش فيه. ثلاثي الأبعاد ، يطلق عليه لأن وصفه يتوافق مع ثلاث ناقلات وحدة ، لها اتجاه في الطول والعرض والارتفاع. يتطور تصور الفضاء الثلاثي الأبعاد في سن مبكرة جدًا وله علاقة مباشرة بتنسيق الحركات البشرية. يعتمد عمق إدراكه على القدرة البصرية لوعي العالم من حوله والقدرة على تحديد ثلاثة أبعاد بمساعدة الحواس.

وفقا للهندسة التحليلية ، ثلاثي الأبعاديتم وصف الفضاء في كل نقطة من نقاطه من خلال ثلاث توصيف الكميات ، تسمى الإحداثيات. تشكل محاور الإحداثيات ، المتعامدة مع بعضها البعض ، الأصل في نقطة التقاطع ، التي لها قيمة صفرية. يتم تحديد موضع أي نقطة في الفضاء فيما يتعلق بثلاثة محاور للإحداثيات لها قيمة عددية مختلفة في كل فترة زمنية معينة. يتم تحديد الفراغ ثلاثي الأبعاد عند كل نقطة من نقاطه الفردية بثلاثة أرقام تقابل المسافة من النقطة المرجعية على كل محور إحداثيات إلى نقطة التقاطع مع المستوي المعطى. وهناك أيضا مخططات إحداثيات مثل الأنظمة الكروية والأسطوانية.

في الجبر الخطي مفهوم القياس ثلاثي الأبعاديوصف باستخدام مفهوم الاستقلالية الخطية. المساحة الفيزيائية ثلاثية الأبعاد ، لأن ارتفاع أي كائن لا يعتمد على عرضه وطوله. يعبر عن لغة الجبر الخطي ، فالفراغ ثلاثي الأبعاد لأن كل نقطة من نقاطه الفردية يمكن تحديدها بمزيج من ثلاثة متجهات مستقلة خطيًا عن بعضها البعض. في هذه الصيغة ، يكون لمفهوم زمن الزمكان معنى ذو أربعة أبعاد ، لأن موضع النقطة على فترات زمنية مختلفة لا يعتمد على موقعها في الفضاء.

بعض الخصائص التي لها ثلاثية الأبعادالفضاء ، تختلف كثيرا عن خصائص المساحات في بعد مختلف. على سبيل المثال ، توجد عقدة مربوطة على حبل في مساحة ذات بُعد أقل. ترتبط معظم القوانين الفيزيائية بأبعاد الفضاء ثلاثي الأبعاد ، على سبيل المثال ، قوانين المربعات المعكوسة. يمكن أن تحتوي الفراغات ثلاثية الأبعاد على مسافات ثنائية الأبعاد ، أحادية البعد وذات أبعاد ضيقة الأبعاد ، في حين تعتبر نفسها جزءًا من نموذج الفضاء ذي الأبعاد الأربعة.

تباين الفضاء هو واحد منالخصائص الرئيسية في الميكانيكا الكلاسيكية. يتم استدعاء حيز متناحٍ لأنه عندما يتم تدوير الإطار المرجعي إلى أي زاوية عشوائية ، لا يحدث أي تغيير في نتائج القياس. يستند قانون الحفاظ على الزخم الزاوي على الخواص المتناحية للفضاء. وهذا يعني أنه في الفضاء تكون جميع الاتجاهات متساوية ولا يوجد اتجاه منفصل مع تعريف محور تناظر مستقل. يتمتع النظام بالمتناحية بنفس الخصائص الفيزيائية في جميع الاتجاهات الممكنة. وبالتالي ، فإن الفضاء المتناحي هو بيئة لا تعتمد خواصها الفيزيائية على الاتجاه.