Ruang tiga dimensi dunia material

Ruang tiga dimensi adalah model geometri dunia di mana kita hidup. Tiga dimensi, ia dipanggil kerana penerangannya sepadan dengan tiga vektor unit, mempunyai arah panjang, lebar dan ketinggian. Persepsi ruang tiga dimensi berkembang pada usia yang sangat awal dan mempunyai hubungan langsung dengan koordinasi pergerakan manusia. Kedalaman persepsinya bergantung pada keupayaan visual kesedaran dunia di sekelilingnya dan keupayaan untuk mengenal pasti tiga dimensi dengan bantuan pancaindera.

Menurut geometri analitik, ruang tiga dimensi di setiap titiknya dijelaskan oleh tiga kuantiti pencirian, disebut koordinat. Paksi koordinat, yang terletak bersebelahan antara satu sama lain, membentuk asal di titik persilangan, yang mempunyai nilai sifar. Posisi mana-mana titik dalam ruang ditentukan dengan tiga paksi koordinat yang mempunyai nilai berangka yang berbeza pada setiap selang yang diberikan. Ruang tiga dimensi di setiap titik individu ditentukan oleh tiga nombor yang sepadan dengan jarak dari titik rujukan pada setiap paksi koordinat ke titik persimpangan dengan satah yang diberikan. Terdapat juga skim koordinat seperti sistem sfera dan silinder.

Dalam aljabar linear, tanggapan pengukuran tiga dimensi diterangkan oleh konsep kebebasan linear. Ruang fizikal adalah tiga dimensi kerana ketinggian sesuatu objek tidak bergantung pada lebar dan panjangnya. Diungkapkan dalam bahasa aljabar linear, ruang tiga dimensi kerana masing-masing titik individu dapat ditentukan dengan gabungan tiga vektor yang secara linear bebas dari satu sama lain. Dalam perumusan ini, konsep ruang masa mempunyai makna empat dimensi, kerana kedudukan titik pada selang masa yang berlainan tidak bergantung pada lokasinya di ruang angkasa.

Sesetengah sifat yang mempunyai ruang tiga dimensi sangat berbeza dari segi ruang dalam dimensi yang berbeza. Sebagai contoh, simpulan yang diikat pada tali adalah dalam ruang dimensi yang lebih rendah. Kebanyakan undang-undang fizikal berkaitan dengan tiga dimensi dimensi ruang, sebagai contoh, undang-undang sebaliknya. Ruang tiga dimensi boleh mengandungi ruang dua dimensi, satu dimensi dan sifar-dimensi, sementara itu sendiri dianggap sebahagian daripada model ruang empat dimensi.

Isotropi ruang adalah salah satu sifat utama dalam mekanik klasik. Ruang isotropik dipanggil kerana apabila kerangka rujukan diputar ke sudut sewenang-wenangnya, tiada perubahan pada hasil pengukuran berlaku. Undang-undang pemuliharaan momentum sudut adalah berdasarkan sifat-sifat isotropik ruang. Ini bermakna bahawa dalam ruang semua arah adalah sama dan tidak ada arah yang berasingan dengan definisi paksi simetri bebas . Isotropi mempunyai sifat fizikal yang sama dalam semua arah yang mungkin. Oleh itu, ruang isotropik adalah persekitaran yang sifat fizikalnya tidak bergantung kepada arah.