news 2026/5/7 14:43:54

四元数散度和旋度-9

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张小明

前端开发工程师

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文章封面图
四元数散度和旋度-9

所有的角度,都是用角度的正切值来描述的,所以可以不用考虑角度,但必须考虑正切值。我们知道0°角的正切值为0,这时候相当于两条线平行。而90°角的正切值为无穷大,在这个空间里(其实就是物理时空),就是虚数单位

显然不是无穷大,它很大,但是有限大(比如对于光速来说,它的数值是)。超出这个有限的数量,就从90°转到了更大的角度,考虑如下图像,

其中角的对边长度是,邻边长度是单位1,正切值为,

而这个时候或者写成。从图中直观的看,肯定不是直角,但是虚数单位的有限性,又从数值上确定了它是直角,也就是说,那条斜边是和纵轴平行的。具体来说,就是过直线AB外一点O,有两条直线和AB平行,分别是OB和纵轴。这显然违反了平行公设。由此可知,由有限虚数单位构成的复平面,不是欧氏几何,我们知道,这里说的是黎曼几何。可以认为,由散度旋度等算法导出的几何,若其单位为无穷量(无穷大或者无穷小),则为欧氏几何,若其单位为有限量,则为非欧几何(这里特指黎曼几何)。究竟是什么几何决定于它的单位。

黎曼几何是弯曲的,如图所示,

可见若要满足虚数单位有限的条件,或者坐标轴是弯曲的或者AB线是弯曲的,或者两者都是弯曲的。

既然有限虚数单位导致了弯曲,不难从图中看出,这个弯曲的方向,也就是法向是在z轴方向上的,

此时的三轴构成的坐标系,就像球皮上的局部坐标系一样(z轴的方向已经调转)。

此时若是认为x轴和/或y轴是平直的,那么z轴就会出现集中和分化(聚散),这都是虚数单位的有限性造成的。

现实的情况,可能各轴的各种弯曲都是可以成立的。但若必须说哪个弯曲的更严重,那么显然是更“硬”的更不容易弯曲,我们知道z轴正向的虚数单位是是长度单位或者时间单位,那么它的频率就是,所以它是最“软”的,自然的x轴负向的时间单位为,频率单位则是,所以它就是最“硬”的。如果把这个座标架放在地球表面上的一点,x指向内外,y指向南北,z指向东西,

由于x方向还内涵了时间的正方向,图像还得增加时间变化的维度,

这里用圆锥表示x方向上的时间自动步进的方向,其实其它轴也是一样的。只是写x方向容易导出引力的效果。这里z方向显然是地球自转的方向。那么y方向呢?y方向的幂次是0和2,比z方向的幂次4和6更接近于x方向的幂次-1和1,所以应当认为y方向和x方向是接近的,与z方向差异较大,也就是说,y方向是类x方向的,也就是类引力方向的,而不是z方向那样的旋转方向的。

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