Trojrozměrný prostor hmotného světa

Trojrozměrný prostor je geometrickýmodel světa, ve kterém žijeme. Trojrozměrný je nazýván proto, že jeho popis odpovídá třech jednotkových vektorů, které mají směr v délce, šířce a výšce. Vnímání trojrozměrného prostoru se vyvíjí ve velmi raném věku a má přímý vztah k koordinaci lidských pohybů. Hloubka jeho vnímání závisí na vizuální schopnosti vědomí světa kolem sebe a schopnosti identifikovat tři dimenze pomocí smyslů.

Podle analytické geometrie je to trojrozměrnéprostor v každém z jeho bodů je popsán třemi charakterizujícími veličinami, nazývanými souřadnice. Osy souřadnic umístěných kolmo k sobě tvoří počátek v průsečíku, který má nulovou hodnotu. Poloha libovolného bodu ve vesmíru se určuje vzhledem k třech osám souřadnic s různou číselnou hodnotou v každém daném intervalu. Trojrozměrný prostor na každém z jeho jednotlivých bodů je určen třemi čísly, které odpovídají vzdálenosti od referenčního bodu na každé ose souřadnic až k bodu průsečíku s danou rovinou. Existují také takové souřadnicové schémata jako kulové a válcové soustavy.

V lineární algebře je pojem trojrozměrného měřeníje popsán pomocí koncepce lineární nezávislosti. Fyzický prostor je trojrozměrný, protože výška nějakého objektu nezávisí na jeho šířce a délce. Vyjádřeno v jazyce lineární algebry, prostor je trojrozměrný, protože každý jeho jednotlivý bod může být definován kombinací tří vektorů, které jsou lineárně nezávislé na sobě. V této formulaci má pojem prostor-čas čtyřrozměrný význam, protože poloha bodu v různých časových intervalech nezávisí na jeho umístění v prostoru.

Některé vlastnosti, které mají trojrozměrnéprostor, jsou velmi odlišné od vlastností prostorů v jiné dimenzi. Například uzel vázaný na lano je v prostoru s nižším rozměrem. Většina z fyzikálních zákonů souvisejících s trojrozměrnými rozměru prostoru, například inverzní čtvercový zákon. V trojrozměrném prostoru může být dvojrozměrný, jednorozměrné a nula-rozměrný prostor, přičemž sama o sobě je považován za součást modelu čtvrtý rozměr.

Izotropie vesmíru je jednou zklíčové vlastnosti klasické mechaniky. Izotropický prostor se nazývá, protože při otočení referenčního rámce do libovolného libovolného úhlu nedochází k žádné změně výsledků měření. Zákon o zachování momentu hybnosti je založen na izotropních vlastnostech prostoru. To znamená, že ve vesmíru jsou všechny směry stejné a neexistuje samostatný směr s definicí nezávislé osy symetrie. Izotropie má stejné fyzikální vlastnosti ve všech možných směrech. Takže izotropní prostor je prostředí, jehož fyzikální vlastnosti nezávisí na směru.