多維空間是什麽樣子的？

0維○維:沒有長、寬、高的簡單點，如奇點。壹維壹維空間只有長度的平面世界，二維二維空間，只有長寬高的三維空間。我們肉眼看到的三維空間是壹個點的位置由三個坐標決定的空間。客觀存在的真實空間是三維空間，有長、寬、高三個尺度。數學、物理等學科中引入的多維空間概念，是基於三維空間的科學抽象。四維四維空間壹個時空概念日常生活中提到的“四維空間”大多是指阿爾伯特·愛因斯坦在《廣義相對論》和《狹義相對論》中提到的“四維時空”概念。我們的宇宙由時間和空間組成。時間和空間的關系是在普通三維空間的長、寬、高三個軸上加壹個時間軸，這個時間軸是壹個虛軸。根據阿爾伯特·愛因斯坦的相對論，我們在生活和時間中面對的三維空間構成了所謂的四維空間。剩下的維度是:五維空間，六維空間，七維空間，八維空間，九維空間和十維空間的十壹維空間。本段對“維度”的定義是:壹維是線，二維是面，三維是靜態空間，四維是動態空間(因為時間)。在物理學中，我們描述了壹個變化事件所需的變化參數。這個參數叫做尺寸。幾個參數就是幾個維度。比如描述“門”的位置只需要壹個角度，所以是壹維的而不是二維的。簡單來說，0維就是壹個點，沒有長、寬、高。壹維是無數個點組成的線，只有長度，沒有寬度和高度。二維是由無數條線組成的面，有長有寬，沒有高。三維是由無數個面組成的形體，有長有寬有高。維度可以理解為方向。因為人眼只能看到三維，很難解釋超過三維的東西。就像壹個智力正常的人天生沒有壹只眼睛和壹只耳朵(所以沒有雙眼效應和雙耳效應)，他很難理解距離。他大概認為世界是二維的。壹個簡單的說法:N維是N條互相垂直的直線形成的空間。因為人類只能理解三個維度，後面的維度可以用數學理論來構造，但是很難仔細理解。在量子力學中，現在還在建立的膜理論認為世界是11維的。編輯本段多維空間的含義理解為宇宙的空間有更多的維度。回顧壹下相對論和量子論是如何相互矛盾的，我們不難理解，這兩種理論在日常的三維空間中是無法統壹的，它們的矛盾是不可避免的，只有在高維空間中才能統壹。為了更好的理解這壹點，我們可以舉壹個三維世界和二維世界的例子。我們先假設有壹些生物生活在二維平面世界。他們的世界只有長和寬，根本看不懂第三維度——“高度”。因此，他們對三維世界的感知僅限於三維物體在平面世界的投影，或者三維物體與平面世界的接觸面。試想壹個平面生命如何通過投影來想象三維物體的豐富性和完整性。當壹個三維物體與平面世界接觸時，平面世界中三維物體的零碎片段，比如壹張桌子的四個腳柱，地上人印的兩對鞋印，讓平面生活更加不解——這些無法拼在壹起的碎片是什麽意思？他們無法想象四個互不相連的印刷品是如何組成壹張完整的桌子的。那斷斷續續的鞋印上怎麽會有壹雙完整的鞋？而且，鞋上還有壹個更完整的人！二維看這些碎片，永遠無法把它們拼湊成壹個整體。於是有壹天，壹個足智多謀的平面生命偶然想到了壹個絕妙的主意。它宣告了平面世界之外還有壹個“向上”的第三維度。如果妳擡頭看這些碎片，碎片其實是壹個完整的整體！這真是驚人的洞察力，大部分位面生命都迷惑不解。相對論和量子論都很類似這種情況。在我們的三維空間中，它們就像兩個不相關的碎片，永遠無法放在壹起。但如果我們把空間“向上”舉起，把宇宙變成十維空間，看似不相關的相對論和量子論將驚人地無縫結合，成為壹個更完整的理論大廈的兩個相互依賴的支柱！雖然我們無法在三維空間中想象和描述壹個多維空間，但是我們可以通過復雜的數學方程推導出它的存在。編輯這個多維空間產生於宇宙非常早期。在它誕生的10-43秒內，它的直徑只有10-33厘米，在十維空間中是豐富的。所有的空間維度都被同等地卷起。在這樣的空間裏，宇宙的能量和溫度都極高，四種力都是壹體的。相對論和量子論可以歸結為壹個理論。但是，這樣壹個高維、高能、高溫的空間是極不穩定的，就像壹個充氣過多的氣球，於是大爆炸發生了。維度溶解，能量發散，溫度下降。三維空間和壹維時間無限延伸，逐漸形成我們今天可以感知的宇宙；另壹個六維空間仍然蜷縮在普朗克尺度內(即10-33 cm)。當宇宙處於10 32K的極高溫度時(這個溫度比我們得到的太陽溫度高10 26倍)，引力從其他大系統中分離出來，引力隨著宇宙的膨脹繼續延伸成壹個長程力。隨著宇宙的進壹步膨脹和冷卻，其他三種力也開始斷裂，強相互作用力和弱電動力被分離出來。當宇宙在10-9秒後形成時，其溫度下降到10 15K，弱電動力被分解為電磁力和弱相互作用力。在這個溫度下，四種力都已經相互分離，宇宙變成了由自由誇克、輕子和光子組成的“湯”。後來，隨著宇宙進壹步冷卻，誇克結合成質子和中子。它們最終形成原子核。宇宙產生三分鐘後，穩定的原子核開始形成。30萬年後大爆炸發生時，最早的原子出來了。當宇宙溫度下降到3000K時，可以形成氫原子，不會因為碰撞而破碎。至此，宇宙終於變得透明，光可以傳播數光年而不被吸收。大爆炸後65，438+000到200億年的今天，宇宙驚人的不對稱和破碎，導致四種力驚人的差異。原來，火星的溫度已經冷卻到3K，接近絕對零度。這是宇宙的進化史。隨著宇宙的逐漸冷卻，力會從相互糾纏中釋放出來，逐漸分離。先是引力爆發，然後是強相互作用力，然後是弱作用力，最後只有電磁力保持不變。在這個空間中編輯裂紋超弦理論，還帶給我們壹個更震撼的結果:我們的空間結構其實是離散的，而不是連續的！在我們的日常經驗中，空間和時間總是無限可分的，但事實卻完全不同。空間和時間都有各自的最小值:空間的最小維度是10-33 cm，時間的最小值是10-43秒。因為當空間小到10-33 cm時，時間和空間就會融為壹體，空間維度會高達十個維度。在這種情況下，即使空間可以分割，也是我們目前無法理解的。其實量子論講的是“離散量”，“量子”這個詞的意思就是“壹個量”或者“壹個離散量”。早在1900年，量子理論剛剛誕生的時候，科學家們就發現，在微小的粒子世界裏，能量是壹個個發射出來的，而不是連續不斷的。就像人民幣的最小單位是“美分”，乒乓球只能買壹個，不能買壹半壹半。這些都是日常生活中事物不可分割的例子。雖然當時科學家已經知道了粒子能量的不連續性，但不知道為什麽會有這種不連續性，只能被迫接受。但現在我們都知道，這與空間的不連續性密切相關。正因為空間有最小的不可分的單位，才會影響基本粒子的能量發射模式。現在，我們必須拋棄時間和空間是連續的舊理論。在普朗克尺度下，弦是壹段，開弦是壹條線，閉弦是壹個圓，每個弦都攜帶動量和能量。空間有壹個最小的不可分割的價值。這種不可思議的現象會導致什麽樣的結果？我們很容易認為我們的宏觀空間結構是由最小的空間包組成的，在這個空間包中間很可能存在壹個我們無法察覺的空間裂縫！所謂的“蟲洞理論”在太空中挖洞的想法，在理論上確實可行，即尋找相鄰空間包之間的裂縫，然後用難以想象的高能量爆破裂縫，壹個蟲洞出現了！可以說小十維空間袋和它們之間的裂縫存在於我們空間的每壹個角落。只要我們有足夠的能量，我們可以在任何地方挖壹個蟲洞。今天，我們深刻地知道，浩瀚宇宙中所有復雜的現象都可以溯源到同壹個源頭，人類發現的大大小小的規律，最終都可以被壹個根本規律所涵蓋。為了理解這壹點，讓我們以地球上生命的發展為例:我們不同種族的人類可以追溯到同壹個起源，而人類、猩猩和類人猿可以追溯到同壹個祖先，等等。所有的哺乳動物都有相同的祖先，所有的動物和植物都有相同的祖先。最後，所有的生命都起源於同壹個細胞——生命只有壹個來源。宇宙中所有星系的起源也可以追溯到同壹個源頭。太陽系的恒星都起源於同壹個星雲，所有的星雲都起源於同壹個分子，所有的分子都是由那幾百個基本粒子演化而來的。就這樣，順著時間的流向壹路追根溯源，我們終於來到了大爆炸的開端，在這裏，空間、時間、物質都融為壹體，壹切都歸結為壹點。從同壹點出發，經過1000多億年，宇宙演變成壹個復雜多變的世界。但無論世界如何千變萬化，所有現象的背後都有壹個根本規律在運行，那就是宇宙之初的本源規律。這個規律是壹個包羅萬象的規律——所謂“萬物皆合理”就是這樣。這種“萬物和諧”的理論就是超弦理論，構建了宇宙之初的十維空間形象。隨著十維空間的坍縮，超弦理論也分裂成了兩種理論——相對論和量子論。此後，隨著物質豐富程度的增加，他們分裂成更多的理論。今天，我們不斷地來來回回，終於畫出了宇宙大壹統的圖景——壹個神秘的十維宇宙。