三維空間、第四維時間,但是我們宇宙有十一維,其他維度是什麼?

在一段不短的時間裡,各種媒體平臺,科幻書籍上出現了許多對多維宇宙的解析,分析超越四維空間的各種現象及描述。比如五維空間可以穿越時間,回到過去,選擇另一種人生。六維空間可以直接選擇你想要的時間點,並且能避開各種時間分支,得到你想要的結果等等。這樣的想法確實令人興奮,讓大家覺得這個世界是多麼的奇妙。但是,真正對多維宇宙的理解並非如此,我們真實的世界也並非如此,多維宇宙的概念其實是一個非常樸實,為滿足人類物理學理論探尋過程中的需求而提出的一項概念。


三維空間、第四維時間,但是我們宇宙有十一維,其他維度是什麼?


我們簡單瞭解下多維宇宙理論的出處:在物理學理論研究的前沿,微觀粒子一直是物理學家們關注的焦點之一,人們發現,粒子存在一連串不可思議的行為,比如光子既有和粒子一樣的行為,又有何水波一樣的行為,而按傳統的角度去思考,這兩種屬性不應該同時存在。而光子卻最早被發現兼備這樣的兩種屬性。隨後,物理學家們發現,不僅僅是光子,其他的粒子也都存在這樣的雙重屬性,這便是我們經常聽到波粒二象性。再比如微觀粒子的運動極其複雜且看上去帶有一些隨機性。另外,粒子與粒子之間的相互吸引力、相互排斥力又被發現是由另一些更微觀的粒子進行傳遞的。這一系列的現象另物理學家們想到在粒子的內部,應該還有更深層次的結構,藏有更深層次的理論。

三維空間、第四維時間,但是我們宇宙有十一維,其他維度是什麼?

經過幾代物理學家的孜孜不倦的努力,終於發現了弦理論、超弦理論和M理論。更準確的說,超弦理論是弦理論的發展,M理論是超弦理論的發展。M理論也經常被人叫為膜理論。我們所聽說的多維理論便是在這些理論中提出的。在M理論中,宇宙存在11維。其中四維是延展開的,七維是蜷縮的。四維便是我們能直觀感知的三維空間加一維時間。而另外七維到底是什麼呢?

其實,另外的這七維的提出也是為了更好解釋基本粒子的一些內在屬性及行為而提出的。在超弦理論中,所有的粒子最基本的結構就是一根“弦”,如同我們琴絃一般的那種弦,這種弦通過自身的“運動”,形成了粒子的各種性能:如質量,電荷屬性、所攜帶的能量等。其中像電荷屬性,靜態的質量,自旋等性能稱為內稟性質。

三維空間、第四維時間,但是我們宇宙有十一維,其他維度是什麼?

作為粒子的最基本結構—弦,內部已經沒有其他結構了,而粒子的內稟屬性就無法解釋是因為什麼原因才具有的。比如電子所帶的正負電荷,弦裡面已經沒有其他結構能使弦帶正電或是負電了。之所以會有這樣不同的性能,便是弦的一種特殊“運動”所產生的。這種“運動”區別於我們常識中在空間中的運動。它並不是在我們看的到的三維空間中振動而產生正負電的,因為在我們的四維世界確實無法觀察到。它是在我們無法看到的另外一個維度“運動”而產生的區別。形象一點比喻,正負電的產生是弦在三維空間和第四維時間外的維度,一個按順時針運動,一個按逆時針運動而產生的正負電荷性能上的區別。當然,這只是對這種“運動”的一種比喻。其實際的“運動”並不是簡單的順逆時針運動,但至少是有區別的。同樣,其他維度的一些運動的區別便產生了粒子其他的屬性。

三維空間、第四維時間,但是我們宇宙有十一維,其他維度是什麼?

由此,多維宇宙的概念便產生了。所以,多維宇宙並非什麼穿越時間、空間。而是物理學理論中發現基本結構弦中的很多屬性必須存在更高維度的運動才能解釋,才提出多維宇宙的概念,這些維度和運動收縮在一個很小的空間範圍內,以至於我們根本無法看到,於是有了七維蜷縮的概念。

所以,我們的世界很奇妙,但並非那麼玄幻,我們的世界其實也很簡單,但並非如同我們常識所想那般。


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