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我们生活的这个宇宙,是一个典型的三维空间,长、宽、高这三个维度组成了我们可以认知的一切,我们认知的所有物质都可以用这三个数据来准确的描述,三维是由一维和二维组成的,二维即只存在两个方向的交错,将一个二维和一个一维叠合在一起就得到了三维。

我们找不到四维空间,为什么就能确定宇宙存在11个维度?

三维是二维和一维组成的,那么在三维之上有没有可能存在更高的维度“四维”呢?如果仅仅是从高空间的角度去思考的话,四维空间是可能存在的,比四维更高的空间维度也可能存在,从数学的角度去考虑的话,只要是标准欧几里德空间,我们可以无限升维,甚至是N维空间都有可能存在。

从数学的角度,可以从数学公式中比较简单地推算出更高的维度,但是在现实世界中,我们很难想象这些更高的维度存在。

那么我们生活的这个宇宙,是一个单纯的三维空间吗?从物理学的角度去思考的话,我们的宇宙并不是一个单纯的三维空间,而是三维空间加上“额外维”时间,组成的四维时空!

所以说,宇宙其实不是一个单纯的三维,而是四维,同时科学家也认为四维是组成真实世界需要的最低纬度,不过四维时空和四维空间是两个不同的概念,一个是我们生活的这个真实世界,一个是数学意义上的多维空间。

我们找不到四维空间,为什么就能确定宇宙存在11个维度?

更有趣的是,人类虽然生活在四维时空中,但是我们只能感受到三维,对第四维度“时间”完全感受不到,所以我们才会说时间是一个“额外维度”,那么在四维空间之上,是否存在更高的维度呢?

答案是可能存在,物理学认为我们宇宙可能存在十一个维度,我们生活的宇宙只是其中一个,更高的维度和更低的维度都有可能存在,但是人类现在连四维空间的入口都找不到,为什么可以确定宇宙存在更高的维度,甚至是存在11维时空呢?

我们找不到四维空间,为什么就能确定宇宙存在11个维度?

首先,四维空间是存在的,但是人类却想象不到,也感知不到四维,人类是纯粹的三维生物,无法理解四维到底是怎么样的存在,就像是生活在二维平面中的生物无法想象三维一样,人类也无法想象更高的维度是以什么样的形式存在的。

所以人类很难找到更高维度,因为我们完全无法理解更高维度是以什么样的形式出现的,但是从我们的角度去思考,四维或许就是“时间”,四维生物可以感知时间甚至是改变时间,但是这也只是我们的一种猜想,因为我们无法确定更高的维度中到底有什么。

我们找不到四维空间,为什么就能确定宇宙存在11个维度?

三维是二维和一维组成的,那么四维也可能是无数的三维加上更低的维度组成的,所以有人认为,平行宇宙可能真的存在,无数的三维平行宇宙结合在一起就形成了四维,再加上时间就形成了比我们四维时空更高一维的五维时空。

可是关于这些高维空间的观点都只是猜想,我们根本不知道这些更高的维度在哪里,也不知道这些更高的维度是以什么样的形式存在的,那么科学家是怎么判断宇宙存在十一个维度呢?

我们找不到四维空间,为什么就能确定宇宙存在11个维度?

其实,十一维空间的观点和人类物理学的发展有关,随着物理学的不断发展,人类对宇宙本质的探索越来越深入,而就在这个时候,我们的两个基础理论之间出现了矛盾,量子力学和相对论,不论是从数学模型上还是从理论体系上都无法相容。

为了找到统一四种基本力的理论,科学家提出了“弦理论”,在弦理论中认为高维时空和平行宇宙都是存在的,而在弦理论继续发展的过程中,超弦理论诞生,最后结合了多种超弦理论的“M理论”出现,让弦理论在理论的层面上接近于完善。

我们找不到四维空间,为什么就能确定宇宙存在11个维度?

而在M理论中就认为宇宙存在宇宙是11维的,由震动的平面构成,所以物理学认为存在7个空间维度是我们感受不到但确实存在着的,我们只能感知到三维和额外的时间维度。

高位空间和高维时空是两个完全不同的概念,因为在相对论中,时间和空间其实是一体的,如果只有单纯空间存在,没有时间的概念,就代表这个空间中不存在任何的物质和能量,那么这个空间就只存在数学上的意义,不存在物理意义。

我们找不到四维空间,为什么就能确定宇宙存在11个维度?

所以虽然科学家找不到四维空间的入口,但是为了理论的完善,科学家才会认为宇宙存在十一个维度。

原文链接:https://www.toutiao.com/article/7084650684942942752

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