二十六維空間

二十六維空間

當代物理中弦理論認為:空間十維十一維空間(維度最大值為十一維,詳見M理論值),除了已知的三維,剩餘的維數都在量子力學的量度下(10的負十幾次方)卷縮。 該理論隻是假想,雖有嚴密理論依據但並未得到試驗證實。 弦理論有更大的問題:似乎隻有當空間- 時間是十維或二十六維,而不是通常的四維時它們才是協調的!根據愛因斯坦的廣義相對論,我們之外有著更多的空間,因為時空不是絕對的,而是相對的,空間是可以被改變的,所以,從我們生活的四維時空(空間三維 時間為第四維)衍生出其它的空間也是有可能的。

  • 中文名稱
    二十六維空間
  • 類型
    空間
  • 物理理論
    空間是十維或二十六維空間
  • 代表人物
    愛因斯坦
  • 適用領域範圍
    宇宙,物理
  • 套用學科
    物理

原理簡介

​  當然,額外的空間 —時間維數科學幻想的老生常談;的確,它們幾乎是必不可少的,因為否則相對論對人們不能旅行得比光更快的限製意味著,由于要花這麽長的時間,以至于在恆星和星系之間的旅行成為不可能。科學幻想的辦法是,人們可以通過更高的維數抄近路。這一點可用以下方法描述。想像我們生活的空間隻有二維,並且彎曲成像一個錨圈或環的表面。如果你是處在這圈的內側的一邊而要到另一邊去, 你必須沿著圈的內邊緣走一圈。然而,你如果允許在第三維空間裏旅行,則可以直 穿過去。

26維超宇宙中的宇宙大霹靂結構圖 一26維超宇宙中的宇宙大霹靂結構圖 一 26維正反陰陽宇宙時空總圖 二26維正反陰陽宇宙時空總圖 二

詳細內容

如果這些額外的維數確實存在,為什麽我們沒有覺察到它們呢?為何我們隻看 到三維空間和一維時間呢?一般認為,其他的維數被彎卷到非常小的尺度——大約 為1英寸的一百萬億億億分之一的空間, 人們根本無從覺察這麽小的尺度。我們隻能看到一個時間和三個空間的維數,這兒空間—時間是相當平坦的。這正如一個桔子的表面:如果你靠非常近去看,它是坑坑窪窪的並有皺紋;但若離開一定的距離, 你就看不見高低起伏而顯得很光滑。對于空間—時間亦是如此。因此在非常小的尺度下,空間—時間是十維的,並且是高度彎曲的;但在更大的尺度下,你看不見曲率或者額外的維數。如果這個圖像是正確的,對于自願的空間旅行者來講是個壞訊息,額外附加的維實在是太小了,以至于不能允許空間飛船通過。然而,它引起了另一個重要問題:為何是一些而不是所有的維數被卷曲成一個小球?也許在宇宙的極早期所有的維都曾經非常彎曲過。為何一維時間和三維空間攤平開來,而其他的維仍然緊緊地卷曲著? 人擇原理可能提供一個答案。二維空間似乎不足以允許像我們這樣復雜生命的 發展。例如,如果二維動物吃東西時不能將之完全消化,則它必須將其殘渣從吞下 食物的同樣通道吐出來;因為如果有一個穿通全身的通道,它就將這生物分割成兩 個分開的部分,我們的二維動物就解體了。類似的,在二維動物身上實 現任何血液迴圈都是非常困難的。

信息套用

多于三維的空間維數也有問題。兩個物體之間的引力將隨距離衰減得比在三維 空間中更快。(在三維空間內,如果距離加倍則引力減少到1/4。在四維空間減少 到1/8, 五維空間1/16,等等。)其意義在于使像地球這樣繞著太陽的行星的軌 ,道變得不穩定,地球偏離圓周軌道的最小微擾(例如由于其他行星的引力吸引)都會引起它以螺旋線的軌道向外離開或向內落到太陽上去。我們就會被凍死或者被燒死。事實上,在維數多于三維的空間中,引力隨距離變化的同樣行為意味著,太陽 不可能由于壓力和引力相平衡,而存在于一個穩定的狀態,它若不被分解就會坍縮 形成黑洞。在任一情況下,作為地球上生命的熱和光的來源來說,它沒有多大用處。 在小尺度下,原子裏使電子繞著原子核運動的電力行為正和引力一樣,這樣電子或 者從原子逃逸出去,或者以螺旋的軌道落到原子核上去。在任一情形下,都不存在 我們所知道的原子。 看來很清楚,至少如我們所知,生命隻能存在于一維時間和三維空間沒被卷曲得很小的空間—時間區域裏。這表明,隻要人們可以證明弦理論至少允許存在宇宙的這樣的區域——似乎弦理論確實能做到這一點,則我們可以用弱人擇原理。同樣, 也會存在宇宙的其他區域或其他宇宙(不管那是什麽含意),那裏所有的維都被卷 曲得很小,或者多于四維幾乎是平坦的。但在這樣的區域裏,不會有智慧生物去觀察這有效維數的不同數目。

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