高中数学三维必修四，高中数学三维必修四电子版

大家好，今天小编关注到一个比较有意思的话题，就是关于高中数学三维必修四的问题，于是小编就整理了2个相关介绍高中数学三维必修四的解答，让我们一起看看吧。

1. 三维数组的定义与使用？
2. 存在四维吗，如果存在，第四维度是什么？

三维数组的定义与使用？

与一维和二维数组类似，以整型为例，三维数组的定义，赋值，和遍历操作如下：

1 定义： int a[10][10][10]; 这样就定义了一个10*10*10的三维数组。

2 赋值： 访问三维数组一个元素可以写作a[m][n][p]。于是将三维数组每个值分别输入的代码如下：

int i,j,k; for(i = 0; i < 10; i ++) for(j = 0; j < 10; j ++) for(k = 0; k < 10; k ++) cin>>a[i][j][k]; 3遍历： 事实上，2中所介绍的赋值，实际上已经对数组元素做了一次遍历。 打印的方法如下：

1 2 3 4 5 int i,j,k; for(i = 0; i < 10; i ++) for(j = 0; j < 10; j ++) for(k = 0; k < 10; k ++) cout<

指维数为三的数组结构。三维数组是最常见的多维数组，由于其可以用来描述三维空间中的位置或状态而被广泛使用。

数组

数组是指相同数据类型的元素按一定顺序排列的***，是一种数据结构。

维度

维度是指描述一个事物所使用的参量个数，通常是在数学或物理上的描述。

三维数组

三维数组就是维度为三的数组，可以认为它表示对该数组存储的内容使用了三个独立参量去描述，但更多的是认为该数组的下标是由三个不同的参量组成的。

存在四维吗，如果存在，第四维度是什么？

如果黑洞存在，四维空间一定存在。

探讨四维时空没意义，所以我就直接把这里说的四维理解为四维空间了。在解释这个答案前，我们先了解下什么是四维空间？

一句话就是，在三维空间上，多出一个对三维空间每个维度都是垂直的维度，这就是四维空间。

不理解的就看下面的解释，理解的跳过。

一维空间多一个垂直维度就是二维空间。二维空间多一个垂直于二维所有维度的第三维度，就是三维空间，这三维就是我们日常所理解的前后、左右及上下。

而四维空间就是在“前后、左右及上下”这三个维度上，需要再多出一个同时垂直于它们的维度。

而这多出来的这一个维度，是在三维空间生活的我们，怎么也想不到的，因为在上下、左右、前后的方向上是不可能还有一个多余的垂直方向。

黑洞扭曲的空间就是四维空间

但根据广义相对论，引力是由空间的扭曲度来定义的，空间扭曲越大，引力就越大。而黑洞就是根据相对论推导出的一个引力无限大的天体，它将三维的空间完全扭曲。

网上为了直观地表现这个空间扭曲度，常用下面这种图来表示黑洞对空间的扭曲。

但上面这张图，对空间扭曲的表现其实是不准确的，它只是在二维画布上绘制的三维空间虚拟局部结构面貌。

因为，黑洞所产生的无限“向下”的引力是针对三维空间“上下、左右、前后”三个维度来说的，而引力是由空间“向下”扭曲形成的，所以说这个“向下”的垂直维度就是第四维度。而黑洞就等同于一个四维空间，因此我们也绘制不出一个黑洞的空间结构。

四维物体会是一个怎么样的结构呢？

虽然不是太准确，但可以这么理解。

既然在二维画布上能绘制出三维空间的虚拟局部结构面貌，那我们其实可以通过三维画布来绘制四维的虚拟局部结构面貌。

二维画布上绘制出的三维局部是一个切面感知，三维画布上绘制出四维局部就是一个体积感知。

二维画布指的是平面影像，即一张纸上绘制的画面，而三维画布指的是全息立体影像，所以要做四维物体的体积感知，最好是用全息影像来绘制。

由德国几何学大家菲立克斯·克莱因创作出的的克莱茵瓶，实际上就是一个四维物体在三维世界的体积感知。在现实中虽然我们造不出来克莱茵瓶，但我们能描绘出这种体积感知。为了让三维世界的我们感知更真实点，所以只能让它表现得似乎是自己和自己相交一样，但实际上它是不相交的，所以我说在三维尺度上，我们只能描绘出四维物体的一个体积感知而已。

而之所以能创作出这个我们完全无法想象出来了怪东西，全得益于数学这个神奇的工具，克莱茵瓶其实也是数学领域的产物。在拓扑学中，克莱因瓶是一个不可定向的拓扑空间。这实际上就是一个目前我们能想象出的最近似四维空间的产物。

也正因为数学这一工具的强大，才有现在超弦理论的11维空间的推导。不过那些目前也就是想想罢了。

在理论上是存在的，在物理学中的四维可认为是加上时间项的四维，在四维中，时间是可控的，可以回到过去，也可以去到未来（这个未来是模糊的）

原因：1、我们所处的三维空间在我们看来是物质本质的空间

在宇宙大爆炸时，物质和时空一起形成，有了物质，才有空间，有了运动，才有了时间，时间和空间是相对的。

2、时空是相对的，是否说明达到某种条件即可进入四维空间？

按照狭义相对论来说，当物质的运动速度达到光速时，时间就相对静止，那时时间就是没有的一样，而空间因为质量变大也会被影响，这里我们不考虑那么极端的情况，我们先看看时间静止会怎么样？

当时间静止，你会看见你周围的物质是一个一个“长长的虫子”！，因为时间相对于你是静止的，你看到的虫子是物质的时间表现，这个虫子的某个时间是如何的你都能看到，就像是一部胶片电影展现在你面前。（星际穿越也就是依据此拍摄的科幻片）

这时候我么觉得很神奇，我们看到的东西都是长长的虫子胶片，我们还能去到某个时空影响它，但我们不能停止，因为我们停止就脱离了四维！那我们有没有真实的四维空间呢？

答案是：黑洞

黑洞是一个特殊的天体，最近也被证明了，它是由于恒星引力塌缩到原子都无法承受的极端塌缩形成的。在广义相对论中，物质的引力是空间弯曲的表现，当引力场强大到黑洞时，时空坐标将互换（时间变空间，空间变时间），这也是为什么在黑洞里就好像在四维，当我们看星际穿越时候就能发现，我们在黑洞空间里实际就是在时间线上，而在游荡的时间里其实就是在空间中，这个可能有点难理解。

在黑洞视界内，你一旦进入就无法出来了，因为你速度达不到光速，时间想对你不是静止的，但是在黑洞内的时间却是静止的，所以你没办法出来，你只能因为时间的流逝一直往中心走；当你速度到达光速时候，你就能静止在黑洞内了，当你速度超过光速时候，你就能跑出来了。

所以在黑洞，也是目前被认为的理论上四维空间的现实物体。

到此，以上就是小编对于高中数学三维必修四的问题就介绍到这了，希望介绍关于高中数学三维必修四的2点解答对大家有用。