Trójwymiarowa przestrzeń materialnego świata

Przestrzeń trójwymiarowa jest geometrycznamodel świata, w którym żyjemy. Trójwymiarowe, nazywa się, ponieważ jego opis odpowiada trzem wektorom jednostkowym, mającemu kierunek długości, szerokości i wysokości. Postrzeganie przestrzeni trójwymiarowej rozwija się w bardzo młodym wieku i ma bezpośredni związek z koordynacją ruchów ludzkich. Głębokość jego percepcji zależy od wizualnej zdolności świadomości otaczającego go świata i zdolności do identyfikacji trzech wymiarów za pomocą zmysłów.

Zgodnie z geometrią analityczną, trójwymiarowyprzestrzeń w każdym z jej punktów opisana jest trzema wielkościami charakteryzującymi, zwanymi współrzędnymi. Osie współrzędnych, położone prostopadle względem siebie, tworzą punkt początkowy w punkcie przecięcia, który ma wartość zerową. Pozycja dowolnego punktu w przestrzeni jest określana w odniesieniu do trzech osi współrzędnych mających różne wartości liczbowe w każdym podanym przedziale. Przestrzeń trójwymiarowa w każdym z jej poszczególnych punktów jest określona przez trzy liczby odpowiadające odległości od punktu odniesienia na każdej osi współrzędnych do punktu przecięcia z daną płaszczyzną. Istnieją również takie układy współrzędnych, jak sferyczne i cylindryczne.

W algebrze liniowej pojęcie pomiaru trójwymiarowegojest opisany za pomocą pojęcia niezależności liniowej. Przestrzeń fizyczna jest trójwymiarowa, ponieważ wysokość dowolnego obiektu nie zależy od jego szerokości i długości. Wyrażone w języku algebry liniowej, przestrzeń jest trójwymiarowa, ponieważ każdy z jej poszczególnych punktów może być określony przez kombinację trzech wektorów, które są liniowo niezależne od siebie. W tym sformułowaniu pojęcie czasoprzestrzeni ma znaczenie czterowymiarowe, ponieważ położenie punktu w różnych odstępach czasu nie zależy od jego położenia w przestrzeni.

Niektóre właściwości, które mają trójwymiarowyprzestrzeń, bardzo różnią się od właściwości przestrzeni w innym wymiarze. Na przykład węzeł przywiązany do liny znajduje się w przestrzeni o mniejszej wymiarowości. Większość praw fizycznych odnosi się do trójwymiarowej wymiarowości przestrzeni, na przykład praw odwróconych kwadratów. Trójwymiarowa przestrzeń może zawierać dwuwymiarowe, jednowymiarowe i zero-wymiarowe przestrzenie, podczas gdy sama jest uważana za część modelu czterowymiarowej przestrzeni.

Izotropia przestrzeni jest jedną z nichkluczowe własności w mechanice klasycznej. Przestrzeń izotropowa jest wywoływana, ponieważ gdy ramka odniesienia jest obracana do dowolnego dowolnego kąta, nie następuje zmiana wyników pomiaru. Prawo zachowania momentu pędu opiera się na izotropowych właściwościach przestrzeni. Oznacza to, że w przestrzeni wszystkie kierunki są równe i nie ma oddzielnego kierunku z definicją niezależnej osi symetrii. Izotropia ma te same właściwości fizyczne we wszystkich możliwych kierunkach. Zatem izotropowa przestrzeń jest medium, którego właściwości fizyczne nie zależą od kierunku.