Триизмерно пространство на материалния свят

Триизмерното пространство е геометричният модел на света, в който живеем. Триизмерен, той се нарича, защото описанието му съответства на три единични вектора, имащи посока по дължина, ширина и височина. Възприемането на триизмерното пространство се развива от най-ранна възраст и има пряка връзка с координацията на човешките движения . Дълбочината на възприемането му зависи от визуалната способност на осъзнаване на света около него и способността му да идентифицира три измерения с помощта на сетивата.

Според аналитичната геометрия тримерно пространство във всяка от неговите точки се описва от три характерни количества, наречени координати. Осите на координатите, разположени перпендикулярно една на друга, образуват произхода в точката на пресичане, която има нулева стойност. Позицията на всяка точка в пространството се определя по отношение на трите оси на координатите, които имат различна числена стойност за всеки даден интервал. Триизмерното пространство във всяка от неговите отделни точки се определя от три числа, съответстващи на разстоянието от еталонната точка на всяка координатна ос до точката на пресичане с дадена равнина. Съществуват и такива координатни схеми като сферичните и цилиндричните системи.

В линейната алгебра понятието за тримерно измерване е описано от концепцията за линейна независимост. Физическото пространство е триизмерно, защото височината на всеки обект не зависи от неговата ширина и дължина. Изразено на езика на линейната алгебра пространството е триизмерно, защото всяка от неговите индивидуални точки може да бъде определена от комбинация от три вектора, които са линейно независими един от друг. В тази формулировка, концепцията за пространство-време има четириизмерен смисъл, защото позицията на точката в различни интервали от време не зависи от нейното разположение в пространството.

Някои свойства, които имат триизмерно пространство, са много различни от тези на пространства с различно измерение. Например, възел, привързан към въже, е в пространство с по-нисък размер. Повечето физически закони са свързани с триизмерното измерение на пространството, например законите на обратните квадрати. Триизмерното пространство може да съдържа двуизмерни, едностранни и нулево измерени пространства, докато самият той се счита за част от модела на четириизмерното пространство.

Изотропията на пространството е едно от ключовите му качества в класическата механика. Изразява се изотропно пространство, защото когато еталонната рамка се завърта на произволен ъгъл, няма промяна в резултатите от измерването. Законът за запазване на ъгловия импулс се основава на изотопичните свойства на пространството. Това означава, че в пространството всички посоки са равни и няма отделна посока с определението за независима ос на симетрия. Изотропията има едни и същи физически свойства във всички възможни посоки. Така, едно изотропно пространство е среда, чиито физически свойства не зависят от посоката.