Spațiul tridimensional al lumii materiale

Spațiul tridimensional este modelul geometric al lumii în care trăim. Tridimensional, se numește deoarece descrierea sa corespunde a trei vectori unici, având o direcție în lungime, lățime și înălțime. Percepția spațiului tridimensional se dezvoltă la cea mai veche vârstă și are legătură directă cu ea coordonarea mișcărilor persoană. Adâncimea percepției sale depinde de capacitatea vizuală a conștientizării lumii din jurul său și de capacitatea de a identifica trei dimensiuni cu ajutorul simțurilor.

Conform geometriei analitice, spațiul tridimensional la fiecare dintre punctele sale este descris de trei cantități caracterizate, numite coordonate. Axele coordonatelor, amplasate perpendicular unul pe celălalt, formează originea la punctul de intersecție, care are o valoare zero. Poziția oricărui punct din spațiu este determinată în raport cu trei axe de coordonate având o valoare numerică diferită la fiecare interval dat. Spațiul tridimensional la fiecare dintre punctele sale individuale este determinat de trei numere care corespund distanței dintre punctul de referință pe fiecare axă de coordonate și punctul de intersecție cu planul dat. Există, de asemenea, scheme de coordonate precum sistemele sferice și cilindrice.

În algebra liniară, noțiunea de măsurare tridimensională este descrisă folosind conceptul de independență liniară. Spațiul fizic este tridimensional, deoarece înălțimea oricărui obiect nu depinde de lățimea și lungimea lui. Exprimată în limbajul algebrei liniare, spațiul este tridimensional, deoarece fiecare dintre punctele sale individuale poate fi determinat printr-o combinație de trei vectori independenți unul față de celălalt. În această formulă, conceptul de spațiu-timp are un sens în patru dimensiuni, deoarece poziția punctului la intervale de timp diferite nu depinde de locația sa în spațiu.

Unele proprietăți care au un spațiu tridimensional sunt foarte diferite de proprietățile spațiilor dintr-o altă dimensiune. De exemplu, un nod legat pe o coardă se află într-un spațiu cu dimensiuni mai mici. Cele mai multe legi fizice sunt legate de dimensionalitatea tridimensională a spațiului, de exemplu legile patratelor inverse. Spațiul tridimensional poate conține spații bidimensionale, unidimensionale și zero-dimensionale, în timp ce el însuși este considerat parte a modelului spațiu de patru-dimensională.

Izotropia spațiului este una dintre proprietățile cheie ale mecanicii clasice. Se numește un spațiu izotrop deoarece atunci când cadrul de referință este rotit în orice unghi arbitrar, nu are loc nici o schimbare în rezultatele măsurătorilor. Legea conservării un moment unghiular se bazează pe proprietățile izotropice ale spațiului. Aceasta înseamnă că în spațiu toate direcțiile sunt egale și nu există o direcție separată cu definirea unui independent axa de simetrie. Izotropia are aceleași proprietăți fizice în toate direcțiile posibile. Astfel, spațiul izotropic este un astfel de mediu, proprietățile fizice care nu depind de direcție.