什么是維度?并沒有一個非常嚴格的定義,基于普遍的認知,我們生活在四維空間,準確地說是四維時空,也就是空間加上時間,三維空間加一維時間。 看不懂?那就通俗的說一下。維度,又稱維數(shù),是數(shù)學中獨立參數(shù)的數(shù)目。在物理學和哲學的領(lǐng)域內(nèi),指獨立的時空坐標的數(shù)目。 0維是一個無限小的點,沒有長度。 1維是無數(shù)點按順序結(jié)合成的一條無限長的線,只有長度。 2維是一個平面,是由長度和寬度(或部分曲線)組成的平面。 3維是無數(shù)2維平面在一起堆加就構(gòu)成了三維空間,也就是立體的空間。 4維分為時間上和空間上的4維。(4維準確來說有兩種:A.4維時空,是指3維空間加1維時間。B.4維空間,只指四個維度的空間。) 更多人認可的4維解釋:時間在三維的世界是靜止的,當三維世界以時間為基準發(fā)生變化時,四維空間就產(chǎn)生了。如果把時間看作一根軸線,則這個軸線上的任意一個點,都是一個三維空間。 當然關(guān)于四維空間的猜想,以現(xiàn)在的科學發(fā)展,科學家根本證明不了四維空間是否存在。畢竟對于三維生物的人類而言,四維空間的生物相當于上帝,可以穿梭時空,可以隨時改變處于四維空間里的一切生物。 既然人類連四維都沒有想明白,為什么就敢說宇宙是十一維的? 根據(jù)超弦理論的說法,正是因為弦的振動才產(chǎn)生了我們所熟知的各種基本粒子,比如說質(zhì)子、中子、電子等。人類一直以來都想要一統(tǒng)自然界中四種基本的力,也就是強相互作用、弱相互作用、電磁相互作用以及引力相互作用。根據(jù)現(xiàn)有的理論,這四種力無法統(tǒng)一,而用超弦理論可以將這四種力統(tǒng)一。 十一維空間的概念來自于超弦理論,該理論試圖解決四大基本力統(tǒng)一的問題,從而最終成為一個萬物理論。 超弦理論認為,宇宙中所有的物質(zhì)都是由一維的能量弦振動而成,弦有閉合的,有開端的。但是,僅僅提出這個還不行,還需要其它額外的假設(shè),才能夠統(tǒng)一四大基本力。這個假設(shè)就是空間是多維的,按照這個理論,至少需要11維(1維時間+10維空間),才能夠完美解決四大基本力的問題。 于是,科學家就假定空間是11維的,除去我們的四維,還有7個維度。這7個維度是蜷曲的,尺寸小于普朗克長度,所以我們看不見。這里,超弦理論認為引力子是閉合的弦,這樣引力子就可以穿透不同的維度,而其它的,則是開弦,其一端被固定在我們空間,無法離開我們的宇宙。 人類的探測技術(shù)目前無法實現(xiàn)觀測,但是弦理論預言了超對稱粒子的存在,目前粒子物理標準模型中的預言的粒子已經(jīng)全部被發(fā)現(xiàn),如果有一天能真正的發(fā)現(xiàn)超對稱粒子,那至少意味著弦理論這條路并沒有錯。 說白了,11維的空間,僅僅只是為了解決物理學問題,而被科學家提出來的。至于到底十一維空間是否存在,現(xiàn)在還是個假說。
|
|