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空间(科学名词)

空间是与时间相对的一种物质客观 存在形式,但两者密不可分,按照宇宙大爆炸理论,宇宙从奇点爆炸之后,宇宙的状态由初始的“一”分裂开来,从而有了不同的存在形式、运动状态等差异,物与物的位置差异度量称之为“空间”,位置的变化则由“时间”度量。空间由长度、宽度、高度、大小表现出来。通常指四方(方向)上下。

空间有宇宙空间 、网络空间、思想空间、数字空间、物理空间等等,都属空间的范畴。地理学与天文学中指地球表面的一部分,有绝对空间与相对空间之分。空间由不同的线组成,线组成不同形状,线内便是空间。

空间是一个相对概念,构成了事物的抽象概念,事物的抽象概念是参照于空间存在的。 [1]

物体存在、运动的(有限或无限的)场所,即三维区域,称为(三维)空间。 [2]

非欧几何学的出现,开阔了人们的眼界,由于存在与欧氏几何系统不同的非欧几何学系统,于是几何学及空间有了新的含义。

一般地,把“点”(即元素)的集合或具有某种几何结构的集合称为空间,例如n维空间、黎曼空间等等。

黎曼几何学及n维空间的概念建立以后,通常直观意义下的空间概念,就抽象成为现实世界中具有某种数量关系的“空间形式”。

空间是根据空间公理定义的。

空间公理:空间无界永在。逻辑表达式:U=r∈[0,+∞)r=ct。

空间公理分为点分理与空时关系分理两部份。

1、点分理:r∈[0,+∞)为“无界”,指“空间里任一点都居中”。

点数无限多,点点连续、点点不同又点点平权是空间本性。这里点P=(r,θ,φ )[球坐标],r为P点到球坐标系原点的距离,其测量数值为非负实数,θ∈[0,π],φ∈[0,2π]。

2、空时关系分理:r=ct为“永在”,指“空间永现于当前时刻”。

任何空间点都必然出现在当前时刻是空间与时间的基本关系。这里c为光速常量。因为根据狭义相对论中的四维时空概念,时空间隔ct-r=0是不变量,即时间和空间之间没有间隔,所以r=ct表示P点是光即时到达之点,也就是表示“空间永现于当前时刻”。

文学定义

空间有“情的空间"和“知的空间”之分。肩并肩的、坐在身边的横向空间就是“情的空间”;而面对面而坐的纵向空间就是“知的空间”。前者使人感到有合作、进行情感交流的需要;后者使人觉得有竞争、压迫之感觉,没有可容情意进入的余地。

从广义上讲:空间使事物具有了变化性,即因为空间的存在,所以事物才可以发生变化。空间是没有能量的事物,即当事物能产生变化时,变化产生的能量已经和阻碍的能量相互抵消。

专业术语

物理学上的空间解释:惯性参考系与空间是静止的,无论参考系如何运动,包括变速,都不会改变惯性参考系与空间的静止状态。或说惯性参考系与空间是一起运动。【1】

数学上的解释是:数学上的原点与X、Y、Z三轴之间共同构成的关系,坐标 ,坐标传送 传送。

经典物理学的解释:宇宙中物质实体之外的部分称为空间。

相对物理学的解释:宇宙物质实体运动所发生的部分称为空间。

航天术语:外层空间简称空间、外空或太空。

数学术语:

空间是指一种具有特殊性质及一些额外结构的集合。

互联网上:指盛放文件的地方。

文学上:代表目标事物的概念范围,例如:请给我一点活动空间;植物生长会占用更多空间;别局限了你的思维空间;

现代汉语词典解释:空间是物质存在的一种客观形式,由长度、宽度、高度 大,小(体积 形状不变)表现出来。

随着网络的发展,人们把存放已制作好的网站的地方叫做“空间”。一般以计算机存储的大小来衡量它,例如KB、M、G、T等单位。

波普尔的三个世界的理论对20世纪七八十年代的图书馆学界基础理论建树,曾有过重要的影响,而九十年代初托夫勒的《大趋势》对整个信息界的撞击,人们至今还记忆犹新。而今,当我们站在新世纪的起点上,企盼着新的更高层次的信息理论的出现。国外有不少理论研究显示了一定的成熟度,其中三个空间的理论具有一定的代表性。这三个空间是指网络空间(Cyberspace)、信息空间(Infosphere)和思想空间(Noosphere)。美国海军研究生院的约翰阿奎那(John Arquilla)与其合作者们自1991年开始进行了关于未来军事事件、社会矛盾及犯罪、信息策略等研究,并陆续发表了一系列的报告与著作,如1996年的《网络战争的来临》、1999年的《历数新的边界》、1999年的《思想政治的出现》、即将出版的《战争中信息作用的转换》等。尤其是在《思想政治的出现》一书中,阿奎那等全面地概述其理论基础:三个空间的理论,为这一研究起到了提纲挈领的作用。空间可分为绝对的与相对的,真实的与表象的,以及数学的与普通的。

绝对空间:其自身特性与一切外在事物无关,处处均匀,永不移动。相对空间是一些可以在绝对空间中运动的结构,或是对绝对空间的量度,我们通过它与物体的相对位置感知它,它一般被当做不可移动空间,如地表以下、大气中或天空中的空间,都是以其与地球的相互关系确定的。绝对空间与相对空间在形状大小上相同,但在数值上并不总是相同。

数学上,空间是指一种具有特殊性质及一些额外结构的集合,但不存在单称为“空间”的数学对象。在初等数学或中学数学中,空间通常指三维空间。

空间即赋以某种结构的集合,向量空间,仿射空间,度量空间,等等。

数学中常见的空间类型:

仿射空间

拓扑空间

一致空间

豪斯道夫空间

巴拿赫空间

向量空间 (或称线性空间)

赋范向量空间 (或称线性赋范空间) [3]

内积空间

度量空间

完备度量空间

欧几里得空间

希尔伯特空间

射影空间

函数空间

样本空间

概率空间

空间向量即三维向量。在处理空间问题中具有相当的优越性,比原来处理空间问题的方法更有灵活性。

如把立体几何中的线面关系问题及求角求距离问题转化为用向量解决,如何取向量或建立空间坐标系,找到所论证的平行垂直等关系,所求的角和距离用向量怎样来表达是问题的关键。

立体几何的计算和证明常常涉及到二大问题:一是位置关系,它主要包括线线垂直、线面垂直、线线平行、线面平行;二是度量问题,它主要包括点到线、点到面的距离,线线、线面所成角,面面所成角等。这里比较多的主要是用向量证明线线、线面垂直及计算线线角,而如何用向量证明线面平行,计算点到平面的距离、线面角及面面角的例题不多,起到一个抛砖引玉的作用。 [4]

宇宙空间,亦称外太空外层空间,简称空间外空太空,指的是相对于地球大气层之外的虚空区域,外太空通常用来和领空(领土)划分区别。太空和地球大气层并没有明确的边界,因为大气随着海拔增加而逐渐变薄。假设大气层温度固定,大气压会由海平面的1000毫巴,随着高度增加而呈指数化减少至零为止。

国际航空联合会定义在100公里的高度为卡门线,为现行大气层和太空的界线定义。美国认定到达海拔80公里的人为太空人,在太空船重返地球的过程中,120公里是空气阻力开始发生作用的边界。

网络空间(Cyberspace)这是三个概念中最常用的一个,指全球范围的因特网系统、通讯基础设施、在线会议体系、数据库等一般称作网络的信息系统。该术语最多的是指因特网,但也可用来指具体的有范围的电子信息环境,如一个公司、某武装部队、某政府和其他机构组织等的信息系统。

该术语可用于解释信息的电子存贮和信息流、该信息系统的服务商和用户、及其与之相连为一个领域和系统使之成为如同政治学、经济学那样明确的特征的技术。理想的是,随着技术的进步,用户应该能够通过硬件软件进入并运作这一网络空间。

网络空间发展最快、是世界上势力与所有权范围最新的领地。无论在哪一个国家,都是当前最大的项目之一,网络空间这一术语也成为最流行的词汇之技术的一面。但在这个术语里,人们看到网络似乎比看到技术更多些,从William Gibson 1984年用Cyber-punk来说明交感幻觉(Gibson,1984),直到如今人们用Cyberspace用于说明建设创造思想的全球模型,加强人们精神上的联合,这种观点实际上预示着网络空间与思想空间的部份重合。

网络空间比信息空间或思想空间更受限制些,表现在其主要表示网络(这一似虚而实的事物)。但有些定义也跨出了因特网的范畴,如那些与网络空间有关的,影响重要基础设施的公共电话网、电力网、石油天然气管道、远程通讯系统、金融票据交换、航空控制系统、铁路编组系统、公交调度系统、广播电视系统、军事和其他政府安全系统等。策略性的信息战争大部份在于保证国内的网络安全,并发展对系统里其他势力弱小的国家的剥削能力(Arquilla,1998)。


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