七維空間

在數學中， 一個n實數的序列可以被理解為n維空間中的一個位置。當n等於七時， 所有這樣的位置的集合被稱為 七維空間。 通常這種空間被研究為一個向量空間，而沒有任何距離的概念。 七維歐幾里得空間是一個配備了一個歐幾里得距離的七維空間，它由點積定義。

基本介紹

• 中文名：七維空間
• 外文名：seven-dimensional space
• 套用學科：物理學和數學
• 提出學科：現代物理學
• 相關術語：n維空間
• 性質：一個向量空間

概述

根據90年代提出的M理論（超弦理論的一種），宇宙是十一維的，由震動的平面構成的。在愛因斯坦那裡，宇宙只是四維的（三維空間和一維時間），現代物理學則認為還有七維空間我們看不見。

科學家們對我們已認知的維與可能存在但未被認知的維之間的區別是如何解釋的呢？他們打了一個比方：一隻螞蟻在一張紙上行走，它只能向右或向左，向前或向後走。對它來說高與低均無意義，這就是說，第3維的空間是存在的，但沒有被螞蟻所認識。同樣，我們的世界是由四維構成的（三個空間維，一個時間維），但我們沒有覺察到所有其他的維。

物理解釋

根據物理學家的看法還應該有7個維。儘管有這么多的維，但這些維是看不見的，它們自身卷在了一起，被稱為壓縮的維。為了弄清這種看法，讓我們再以螞蟻為例展開我們的想像。我們可以構想一下，將螞蟻在上面行走的那張紙捲起來，直到捲成一個圓筒形。如果螞蟻沿著的紙壁走，最後它又會回到出發點，這就是壓縮維的一個例子。如果能沿著著名的麥比烏斯帶走，也會發生上述現象，當然，它是3維的，但如果沿著它走過，總是會回到出發點的。麥比烏斯帶從維的角度講是壓縮的，按照物理學它有3個維，但誰在上面行走，都只能認知人一個維。這就有點像左圖上的人：上行或者下行，但永遠不會走到盡頭。如果螞蟻不是沿著紙筒彎曲的壁行走，它就永遠不會返回到原出發點。這就是二維（或者說被我們所感知的那種維）的例子，沿著它一直走，就不可能返回到原來的出發點。

幾何學中

七維多胞形

在七維空間中的多胞形都稱為七維多胞形。 最常見的是正多胞形，而這些正多胞形在七維空間中只有三個:七維單純形，七維超方形，七維正軸形。 而更廣義的類型是七維均勻多胞形，是由反射的基本對稱群構造出的，每一個域由考斯特群定義。 每一個均勻多胞形是由一個環形考斯特圖定義的。七維半超方形是一個D7家族中的一個特殊多胞形，而3₂₁，2₃₁，以及1₃₂則是屬於E7家族。

六維球面

六維球面，或是七維空間的超球體， 是一個從六維曲面到中心點皆等距的超球體。它的符號為S，而關於六維球面的方程式，設半徑為r，其超球心為

而這個六維球面在七維空間的體積是

也就是4.74277 ×r⁷，而一個七維超立方體中最大的內接七維超球大約等同於該七維超立方體的0.0369倍。

套用

向量積

七維向量的向量積，是一個向量值，是七維空間中兩個向量的正交乘積，其具有雙線性、反交換的性質。與三維中更常見的向量積不同，因為它不是一個可以簡單地被算出來的積。

異構球體

在1956年，約翰·米爾諾構造出了一個在七維空間中的異構球體並且顯示在七維球面上存在至少七個可分辨的結構。 在1963年他表明這種結構的確切數目是28種。

維數理論

以現今人類的智慧,維數是不可想像的.讓我們從4維這個時間上為起點，這個時間概念僅適用於地球這個生命圈，其它星球肯定會存在不同形式的生命圈，那么整個宇宙會有無數個時間的概念，即無數個四維。如果大爆炸理論成立的話，這些無數的四維都存在一個質點內，你能想像在這個質點之外又多少個質點嗎？如此，第5維空間為一個質點即宇宙。又宇宙內外質點無處不在，物理學已經證明了光，電，磁均是粒子波動，同理人的思維，意識均將被證明是質點序列的波動。那么這個第六維應該是遍滿一切處的，所有事物都是以概念區分的，是由我們大腦的意識所認知的，這樣我們就可以將這個六維命名為"識"。至於第七維，試想你能跳出概念這個圈子嗎？如果一切概念都拋棄的話，（連拋棄都是概念）應該說呈現出來（不能說還剩下）什麼呢？我們暫時命名“空”吧，注意這個空可不是平時概念上的空無，也不是沒有超弦理論的十維空間之後，推出了十一維空間的超膜理論。

一維空間：一個數字參數(x)，一條有原點的直線數軸；

二維空間：兩個數字參數(x,y)，一個垂直坐標系的平面；

三維空間：三個數字參數(x,y,z)，空間右手直角坐標系的立體空間 ；

四維空間：數學上四個數字參數(x,y,z,t)，在空間右手直角坐標系中加第四條軸線，與另外三條兩兩垂直的超立方體空間（參考超正方體，維度_數學漫步_3_四維空間）；物理上大多數都是指愛因斯坦在他的《廣義相對論》和《狹義相對論》中提及的“四維時空”概念；

高維空間以此類推，仍然是個概念，無對應物理概念。

維度，又稱維數，是數學中獨立參數的數目。在物理學和哲學的領域內，指獨立的時空坐標的數目。

0維是一點，沒有長度。1維是線，只有長度。2維是一個平面，是由長度和寬度(或曲線)形成面積。3維是2維加上高度形成“體積面”。雖然在一般人中習慣了整數維，但在分形中維度不一定是整數,而可能會是一個非整的有理數或者無理數。

我們周圍的空間有3個維（上下，前後，左右）。我們可以往上下、東南西北移動，其他方向的移動只需用3個三維空間軸來表示。向下移就等於負方向地向上移，向西北移就只是向西和向北移的混合。
在物理學上時間是第四維，與三個空間維不同的是，它只有一個，且只能往一方向前進。

我們所居於的時空有四個維（3個空間軸和1個時間軸），根據愛因斯坦的概念稱為四維時空，我們的宇宙是由時間和空間構成，而這條時間軸是一條虛數值的軸。
有些理論預言我們所居於的宇宙實際上有更多的維度（通常10，11 或 26 個）。但是這些附加的維度所量度的是次原子大小的宇宙。

維度是理論模型，在非經典物理學中這點更為明顯。所以不用計較宇宙的維數是多少，只要方便描述就行了。

在物理學中，質的維度通常以質的基本單位表示: 例如，速率的維度就是長度除時間。

擴展

霍金提出了他的宇宙模型，給出了11維空間，認為要描述宇宙，X、Y、Z和T(時間)4個未知數是不夠的，要加到11個未知數之後，才能夠解釋宇宙的很多結構。另一種說法，宇宙十一維是愛德華·維頓提出來的。

這些“維”同樣是天文學家無法探測的。