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三维空间、第四维时间,但是我们宇宙有十一维,其他维度是什么?

在一段不短的时间里,各种媒体平台,科幻书籍上出现了许多对多维宇宙的解析,分析超越四维空间的各种现象及描述。比如五维空间可以穿越时间,回到过去,选择另一种人生。六维空间可以直接选择你想要的时间点,并且能避开各种时间分支,得到你想要的结果等等。这样的想法确实令人兴奋,让大家觉得这个世界是多么的奇妙。但是,真正对多维宇宙的理解并非如此,我们真实的世界也并非如此,多维宇宙的概念其实是一个非常朴实,为满足人类物理学理论探寻过程中的需求而提出的一项概念。

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我们简单了解下多维宇宙理论的出处:在物理学理论研究的前沿,微观粒子一直是物理学家们关注的焦点之一,人们发现,粒子存在一连串不可思议的行为,比如光子既有和粒子一样的行为,又有何水波一样的行为,而按传统的角度去思考,这两种属性不应该同时存在。而光子却最早被发现兼备这样的两种属性。随后,物理学家们发现,不仅仅是光子,其他的粒子也都存在这样的双重属性,这便是我们经常听到波粒二象性。再比如微观粒子的运动极其复杂且看上去带有一些随机性。另外,粒子与粒子之间的相互吸引力、相互排斥力又被发现是由另一些更微观的粒子进行传递的。这一系列的现象另物理学家们想到在粒子的内部,应该还有更深层次的结构,藏有更深层次的理论。

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经过几代物理学家的孜孜不倦的努力,终于发现了弦理论、超弦理论和M理论。更准确的说,超弦理论是弦理论的发展,M理论是超弦理论的发展。M理论也经常被人叫为膜理论。我们所听说的多维理论便是在这些理论中提出的。在M理论中,宇宙存在11维。其中四维是延展开的,七维是蜷缩的。四维便是我们能直观感知的三维空间加一维时间。而另外七维到底是什么呢?

其实,另外的这七维的提出也是为了更好解释基本粒子的一些内在属性及行为而提出的。在超弦理论中,所有的粒子最基本的结构就是一根“弦”,如同我们琴弦一般的那种弦,这种弦通过自身的“运动”,形成了粒子的各种性能:如质量,电荷属性、所携带的能量等。其中像电荷属性,静态的质量,自旋等性能称为内禀性质。

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作为粒子的最基本结构—弦,内部已经没有其他结构了,而粒子的内禀属性就无法解释是因为什么原因才具有的。比如电子所带的正负电荷,弦里面已经没有其他结构能使弦带正电或是负电了。之所以会有这样不同的性能,便是弦的一种特殊“运动”所产生的。这种“运动”区别于我们常识中在空间中的运动。它并不是在我们看的到的三维空间中振动而产生正负电的,因为在我们的四维世界确实无法观察到。它是在我们无法看到的另外一个维度“运动”而产生的区别。形象一点比喻,正负电的产生是弦在三维空间和第四维时间外的维度,一个按顺时针运动,一个按逆时针运动而产生的正负电荷性能上的区别。当然,这只是对这种“运动”的一种比喻。其实际的“运动”并不是简单的顺逆时针运动,但至少是有区别的。同样,其他维度的一些运动的区别便产生了粒子其他的属性。

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由此,多维宇宙的概念便产生了。所以,多维宇宙并非什么穿越时间、空间。而是物理学理论中发现基本结构弦中的很多属性必须存在更高维度的运动才能解释,才提出多维宇宙的概念,这些维度和运动收缩在一个很小的空间范围内,以至于我们根本无法看到,于是有了七维蜷缩的概念。

所以,我们的世界很奇妙,但并非那么玄幻,我们的世界其实也很简单,但并非如同我们常识所想那般。

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