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维是什么意思(缜是什么意思解释)

时间:2024-01-13 09:00:42 作者:万物皆甜 来源:网友整理

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维的前世今生,不同人说的维可能不是一个维,所以容易鸡同鸭讲

“维”字的产生及本意

甲骨文中尚未发现“维”字或者尚未认出来,金文中出现了这个“维”字。

金文的维字

维,造字本义是用绳子系住鹰隼双足,驯养助猎。但《说文解字》中的描述是:維,車蓋維也。从糸,隹聲。

秦始皇陵铜车

这辆秦始皇陵出土的铜马车有一个象“雨伞”一样车盖,称为维。更多的古代的维,从亭台楼阁顶部的飞檐中我们可以看到。

亭台顶部的维

“四方是维。——《诗 • 小雅 • 节南山》”。维还有其他的衍生意思,但车盖这个解释与今天谈到的数学的维相关。

无论车盖,还是亭台顶部的飞檐;无论这个顶部是四角、六角、八角,还是圆的,总体的特征都有一个,从一点象周边分散出去一些线。

维的示意图

这是东方古代的维。

维衍生出来的数学思想

如果从顶部向下看这个维的示意图,那么它就是现代数学使用的雷达图。

雷达图

如果用极坐标系表达这种俯瞰的二维表达的维上的线之上的点,更方便一些。而且是定量化的表达。

极坐标系

如果从侧面以二维的方式表达这个三维的形状,那么它表达的是斜(夹角)坐标系。

三维的斜角坐标系

我们通常使用直角坐标系,这方便解析几何的代数、几何互换的计算,但是往往忽视了牛顿还曾研究过斜坐标系和极坐标系。

以上这些图数学方面的进步有三方面:一、定量化计算;二、直观可视化;三、简洁性。

古人是否思考了这些问题?是否表达了这些问题呢?

古人不仅思考了,也表达了,仅仅是表达的方式以现代数学的标准衡量,不专业,不系统,太多个性化的表达。但是,古人所处的时代,当时数学还没这么系统化。

中国古人试图用代数的方式或者几何二维的方式或者图符的方式来表达所有维度的情况。这样就存在着转化维度表达带来的麻烦。

三维的空间,被二维定量表达就是四面八方。那么就要另外解释第三个维度,上下。

三维的正方体用八卦表达,就成了图符表达的八卦。

三维表达的八卦数理之一

老子试图表达水,三维流体的运动(四维数学),也就是现代的流体动力学内容,那么就存在了唏嘘的感叹。

随着西汉的独尊儒术,中国古代的数学被分为两支:算术和术数。其中一支,术数,由于用于数理人文表达,被得到相对充分的发展。

西方维度概念的发展

古希腊、古罗马时期,《几何原本》明确了二维欧几里德平面的规范性表达,柏拉图开始研究三维的几何体的一些性质。西方古代的几何沿着这条路发展下来,成为现代几何的基础。

至笛卡尔,利用解析几何的方法将三维以内的代数、几何统一。之后得到了进一步的发展。成为现代数学的基础之一。

西方古代的维度,是以数理文化的方式存在的,也就是它不仅是数学的表达,更多的被数理人文方式的表达所利用。真正明确现代数学维度的概念已经是笛卡尔之后的事情了。

现代维度滥用造成的混乱

至爱因斯坦的《相对论》被广泛传播,四维的概念开始进入人们的视野。当然,即便是今天,能够看懂《相对论》的依然还仅仅是少部分人。而四维已经成为现代数学、物理的基础了。

近百年来,维度的概念得到了进一步的发展。随之涌现出:四维时空、四维超体、多维超体,分形分数维、代数的多维等新的数学概念,与古代的数理人文使用的维的概念同时存在。由于这些维度的基本定义并不相同,这也导致了维在人文表达使用中出现了混乱。

数学、物理界内部自己很清楚这之间的不同,但是由于相对论的影响广泛,四维、多维的思想已经进入民间,被滥用于各种人文解释中。

例如一本正经的谈:灵魂存在于四维空间,实际这么说的,不仅仅没见过灵魂,也并不知道四维空间是什么。但是,居然就有些人信了,以为这是高明的数学。维也就这么乱套起来,成为现代人文迷信的主要来源之一。

维到底是什么

维度,又称维数,是数学中独立参数的数目。在物理学和哲学的领域内,指独立的时空坐标的数目。

数学意义的维度,是独立参数的数目。

什么是独立参数,也就是数学性质不同的因素。

这种不同,有的很明显,例如:速度与距离的关系。

也有的很不明显,例如:同样是xyz三维坐标,由于数轴的方向不同,每个数轴上表达的数字的数学性质并不同。

还有一个更特殊的,也就是涉及时间这个要素的。当时间是序列数字性质的时候,那么与其组合的因素通常是不同因素。但是,如果时间是表达过程变化性质的因素,那么与其组合的因素,就可以当成相同性质的因素。

这种表达影响什么?因为现代有一个数学体系叫混沌数学。因素之间的数学性质相同与否,直接影响数据表达的数学意义。性质相同,则是笛卡尔数学坐标系意义的;如果性质不同,有可能是混沌坐标系意义的。

至少相对论是把长度与时间作为同类数学性质的因素考虑的。但是,总时空大尺度的均一性,让物理学家们必须考虑,这个总时空是否是混沌数学意义的呢?当然,现在还在争议中,因为我们暂时还无法跳出这个总时空来俯瞰这个总时空,也就是拿不出更有说服力的天文证据。

而上述这些内容仅仅表达了线性数学与混沌数学的不同。

那么对于代数的维度与几何的维度,又有何不同?

一维到三维,笛卡尔的解析几何解决了互换问题,至四维,这事情变复杂了。

三维坐标(x,y,z),这表达了代数的三维,也是几何的三维。

四维的坐标(x,y,z,j),这几何表达就成为两种:一种是物理四维时空方式的表达,一种是几何四维超体式的表达。物理学与几何的这两种四维并不同。同时,要计算这种几何性质,我们要使用代数六维数组的方式来计算、表达。代数、几何又存在一些不同。

待分形分数维的概念出现后,又与上述维度概念存在不同了。

例如基于正方的分形分数维,向下分形一次后,变成2点几维,那么正方是准确的二维意义。而欧氏几何的二维,是一堆平面上的线,都叫二维。这两种定义并不兼容。

现代的维与古代的维有何不同

古代的维,由于是一种兼容的数理文化表达,有人文意义。现代的维,要分清使用场合。不同的场合,可能是不同的概念基础。

古代的欧氏的维度概念,是基于直线的。对于欧氏几何,曲线就是二维的,直线是一维;而现代天文学的一维的维度概念是点动成线,那么,这种点动成线的曲线是一维,直线仅仅是其中的一个特例。

而数学中的一部分,依然坚持直线是一维。这才导致莫比乌斯带、克莱因瓶这类传统欧氏几何不可很好解读的问题。当然,这促生了拓扑几何,又是另外一种基础定义了。

哲学中的维度

哲学实际是古代数理文化中的一部分的衍生、发展。而古代的数理文化,其中一部分用维度来说事情,当然说的玄之又玄,不着边际,因为数学当时还没发展起来。数学都没说清楚,数理如何说清楚?其中也就不乏胡扯。

维与影响因素的动、静态

基于四维时空概念,那么这个四维表达的就是三维的运动。

那么,提高一个维度,实际解决的是静态描述还是动态描述的不同。

静态描述是照片,而动态描述是录像。大致这种不同。

古人在这方面思考很多,基于数学的数理模型,都是基于静态发展为动态的表达。例如太极,那是动的,虽然画在那里是静态。64卦,也是动态的,因为你需要至少用四维数组表达64卦,那么64卦是几维呢?

而五行是五个要素的动态影响结果的数理表达。数学至今也仅仅解决了N体问题的三体问题,也就是三个要素的动态表达结果。

易经的易,五行的行,说的都是这个动态的问题。

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