大家好，我是西昆仑Bruce。
今天我们来聊一聊关于宇宙的多维时空。
相信大家都看过不少的科幻小说和电影，对于其中可以随意穿梭时间、回到过去、改变未来、甚至降维打击的桥段，都会激动的欲罢不能。为什么会如此呢？或许是因为对于现实的客观世界，我们人类什么也改变不了吧。
强调：由于现在很多科学理论，都还在猜想阶段，或者未被实验和现实证实，因此下面的内容仅作为娱乐交流，不具有权威性。同时由于很多内容由于科学家也无法解释清楚，所以欠缺严谨，讲解也全部都是浅显易懂的白话文。
今天要说的多维时空，或许更是让很多人无法理解。这里必须要说明一下，多维时空和多维空间是有所不同的。因为维度既有时间维度，也有空间维度。
维度的意思，在不同的环境有不同的定义，比如在数学中指的是独立参数的数目，而在物理学和哲学领域内，它指的是独立时空坐标的数目。
按照之前人们的普遍认识，我们现在就生活在三维空间中，也就是由长宽高组成的空间。
而之前根据爱因斯坦的相对论，其实是有着更高维度的时空存在的，也就是三维空间加上一个时间维度。只不过由于我们无法在坐标轴上再继续添加时间轴，而时间本身肉眼不可见，所以理解起来比较困难。
广义相对论和量子力学的'不足'
随着科技的发展，人们对于宇宙的认识不断加深，渐渐发现，现有的所有理论，都无法解释宇宙全部的问题：
广义相对论，在宏观领域的确比较成功，可是在微观环境，它就显得有些力不从心了，比如解释不了电磁力等；而物理学另一大分支量子力学，也就是物质量子化，能很好解释微观领域的诸多现象，可是对于引力等无法被量子化的现象，却又解释不通。
同时关于黑洞、宇宙大爆炸最初始情况等等，即便是二者同时应用，目前来看，解释也有些牵强。
而这两大理论不仅不能解释所有问题，甚至相互之间还存在着矛盾，不能统一。
广义相对论的理论基础是确定性、微观时空的连续性和平滑性，量子力学的基础是不确定性和认为微观时空是不断起伏和涨落的（也叫量子涨落）。
举一个很简单的例子，如果把一个皮球用力拍打在桌子上，皮球可以确定会按照一定的路径弹起来，可是如果是量子粒子，拍打在桌子上，你就会发现弹起的轨道不是100%确定的，甚至有一种限定的可能性，就是粒子会直接穿过桌子到另一边去。
超弦理论
在这样的一种大背景下，弦理论（现在经过补充，已经成为了超弦理论）应运而生，它现在被物理学界广泛关注的很重要原因，就是因为它能够调和二者之间的矛盾，甚至有成为大一统理论的终极理论的潜力（虽然目前以人们的认知，还是不能完美解释暗物质、暗能量等）。
弦理论是什么呢？它认为宇宙中并非是由分子、原子、中子、电子夸克等等粒子构成的，而是由类似于橡皮筋的弦组成的。
从现代超弦理论领军人物之一、著名理论物理学家布赖恩·格林教授，关于超弦理论的解释来看，这是一种完全和之前传统物理理论不同的解释，它认为宇宙中物质并非一定必须，而是和能量之间可以相互转化的。
但是目前这个说法仅仅停留在纯理论阶段，对于这个命题的真伪还无法验证，主要是两方面原因：一是弦理论过于复杂，仅仅是数学模型而已，现在还没有人能够完全说得清楚；二是由于现在的科技不够，实验硬件条件还跟不上。
而如果接纳弦理论，就必须对我们现在物理学所描绘的宇宙进行调整，在我们已知的四维空间中增添更多的维度。
根据上世纪90年代理论物理学家爱德华·维顿提出的M理论，至少需要9+1维时空（即9维空间加上时间维度），才能够搭建起这套理论体系。（根据最新的膜理论，扩充之后的弦理论可能最大到11维空间）
多维时空
接下来就通俗讲一下这些高维时空：
零维空间很好理解，就是单纯的一个点，没有长宽高的概念，你只能待在原地；
一维空间就是无数个点，组成一条线，当然这条线未必是直线，你只能前后移动；
二维空间就是无数条线，组成一个平面，你可以前后左右移动；
三维空间就是无数个面，组成一个具有长宽高的立体空间，也就是我们的现实世界，你可以前后左右上下移动；
这里提一点，根据相对论，三维空间是可以弯曲和折叠的，因此对于前面不管是曲线还是直线，都是可以把起点和终点折叠到同一个点的。这就是现在关于时空虫洞可能存在的理论基础。
从三维之后，就已经是时空的概念，而非单纯的空间了。
四维时空，就是长、宽、高之外，又加了一条时间轴。怎么理解呢，就相当于把三维空间看成是一个点，那四维就是无数个三维组成的一条线。你可以在时间轴上面任意前后移动，回到过去、穿梭未来等。
那么我们为什么感受四维时空这么困难呢？其实低维就是高维的一个截面而已，我们只拥有此刻时间轴，可是没有过去和未来的，因此什么都做不了。就好比蚂蚁能够感知桌子的四条腿在地上的位置，可是它完全无法仅仅通过这四个印记，来想象整个桌子的全貌。
五维时空，就相当于把无数个四维时空当做线来组成一个面，这时候和四维的区别就在于，四维及以下，起点和终点其实都是确定的、唯一的、固定的，也就是满足因果律。比如每个人的结局早已注定，四维只是让你能够可以提前看得到而已。五维就相当于起点相同，但是终点有了无数可能，也就是说，其实有可能同时存在多个你自己，而他们职业、身份可能各不相同。
六维时空，就相当于把五维时空折叠起来，假设你现在是一名律师，如果你突然觉得无趣，想要成为一名鉴黄师，那么你只能沿着时间轴回到曾经你选专业的时刻，然后去到另外一个可能。可是在六维，因为可以折叠，所以你可以直接变到你想要的职业，而且这个时候你拥有的是作为新职业的人生经历和记忆。
七维时空，按照前面的规律，就是把六维时空当作一个点组成一条线。什么意思呢？也就是相比于五维时空，起点也发生了变化，过去可以被改变，因果律完全被打破，无数种可能性交织在一起，你能够在无数个过去和无数个未来随意穿梭。比如你穿梭时间回到自己10岁的时候，可能和你当年10岁的小时候状态、家境甚至性别都完全不同了。
八维时空，就是把七维时空当做线来组成一个面。七维时空虽然充斥着无数可能性和不确定性，可是它们的基本规律是一样的，即使在多个平行宇宙里面，光速还是30万公里每秒，苹果还是会掉落等等，可是在八维时空里面，无数个宇宙之间，可能我们已知基本规律根本就不相同了，在某个宇宙里，光速可能只有100公里每秒了，苹果可能不会掉落等等。
九维时空，就相当于八维时空的折叠，八维时空的无数个宇宙，他们之间没有办法直接到达，只能通过先回到宇宙大爆炸的奇点，然后再到达另外的宇宙，可是在九维，就能够实现哪怕是不同规则的宇宙之间直接相互到达。
其实到了这个维度，基本上已经在物质层面无所不能了，你可以完全不受规则的束缚，随意穿梭在不同的宇宙，了解不同的可能性，哪怕是宇宙大爆炸到底会不会发生、发生之前或者不发生的所有可能性和产生的所有未来等等，你全部都可以掌握。
十维甚至十一维时空，根据M理论，物质本身并不存在，就相当于没有物质了，只有感知、记忆、思想的存在，这类似于电影《超体》最后的无实体化。你仅仅依靠意念就可以无所不能甚至无中生有。
研究的意义
当然了，单纯地研究多维时空，没有任何意义，因为这是纯理论的科学。现在，不管是相对论、量子力学还是超弦理论，都还只是人类对于宇宙认识的一些尝试而已，而科学家们进行这样的不断探索，更多的是为了人类的未来着想。
正是由于我们身处在这样一个时空之中，未知的事物过于繁多，才让我们深感恐惧。
时间真的存在吗？我们现在所看到的物质世界，是真实的吗？
想想看刚才所讲的多维时空，是不是很类似于人类的思想或者梦境？
只要你闭上眼，在梦中，你就可以任意穿梭不同的时间线，甚至任意穿梭宇宙，完全不受任何规则的约束，完全不占用任何空间，也完全不需要利用宇宙的任何能量。这不正是十一维时空所揭示的奥秘吗？
佛教说，百亿须弥，百亿日月，构成一个三千大千世界，那只是一佛之化土而已。
《易经》中亦说：'天地初始，太极生两仪，两仪生四象，四象生八卦，八卦归五行'。
我们之所以要研究宇宙，是因为我们生于宇宙。
可是，我们大可不必感叹人类之渺小、忧虑宇宙的明天和未来。
因为，它带去的仅仅只是我们的视野，而不是双脚。
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