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我们的世界是几维的?

如果有人告诉你,我们的宇宙不是3维的,而是11维,甚至更高维度的,你会怎么想?

首先,我们思考一个问题,4维物体是怎样的,用一个3维类比来理解,设想有个2维空间中生活着2维生物,而且它们只能在两个方向上移动,要是你伸出手穿过它们的世界,因为它们的视线只是一维的一条线,当我们的手穿过它们的世界时,它们只会看到我们的手指先出现,然后其余部分再慢慢进入视线,由于它们的视界是一维的,它们看到的总是我们整个手的无限小部分,它们会觉得我们的手是一个不断变化的2维物体,就像我们大脑的核磁共振成像。

设想一个四维世界的人来到我们的3维空间,伸出手穿过我们的世界,如果说不是手而是一个四维方体(超正方体),随着它穿过我们的3维空间,我们只会看到它的形状不断变化,就像我们的手穿过2维世界一样,只不过换了个方式。如果把第四维看作时间就和你有意思了,那么这个四维物体就可以掌控自己的时间,如果是个生物,就能随意改变自己的年纪,就像我们可以在二维世界里任意移动我们手一样。

现在回到我们的世界,一开始说我们的世界维度可能多得多,统一所有超弦理论M理论指出,我们的宇宙由我们熟知的3维空间维度,一个时间维度及6个小尺度空间维度组成。根据弦理论,其余的6个空间维度存在着有意思的特性。如果把第4维记为时间,那么第5维度可以让我们通行于所有与我们宇宙有着相同初始坐标的平行宇宙,第6维度则可以让我们在这些平行宇宙中选择时间,在第7维度,我们则可以去到任何可能的宇宙,不受初始坐标的限制,在第8维度,我们可以在所有可能的宇宙中选择时间,第9维度,我们可以比较所有不同物理定律与初始条件的可能宇宙的历史,最终的第10维度,我们到达了一个所有可能或可以想到的事物都已被认知的境界点。除了这些,我们再也想不出其他了,这一维度也就是我们认知的自然极限了。

那么,这些维度在哪?为什么我们看不见它们?设想两座山之间有一根很长的绳子,而我们在几千米之外,并且上面有只蚂蚁在爬动,由于距离太远,这根绳子看起来就像一条只有长度的一维直线,而它的直径几乎不计,如果再给绳子上的蚂蚁定坐标,我们只会得到一个数据,蚂蚁到绳子末端的距离X,而我们知道绳子有直径的,只是距离太远看不清,带上望远镜就能看到绳子的第2和第3维度了。宇宙的其他6个空间维度也是同样的道理,它们存在的尺度太微小,在普通的3维坐标中难以察觉,这些额外的维度可以用卡拉比-丘流形表示。那么,为什么不直接拿个显微镜观察它们呢?因为它们只出现在叫做“普朗克常量”的小尺度下,而我们目前还无法观测到空间中如此细微的结构。

如果11维度的存在被证实,我们就能建造虫洞,甚至遇见到更加强大的生命。

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