我们生活在4维空间里,根据什么判断出宇宙空间有11维?

Question

我们生活在4维空间里,根据什么判断出宇宙空间有11维?

Answer 1

11维空间　　 根据90年代提出的M理论（超弦理论的一种）,宇宙是11维的,由震动的平面构成的.在爱因斯坦那里,宇宙只是4维的（3维空间和1维时间）,现代物理学则认为还有7维空间我们看不见.而看不见的原因是我们太大了,就譬如说远处的一根电线,我们认为它是一条线,是一维的,如果一只小昆虫爬到这根电线上,它可以看见这根电线上的纹理、粗细,那么在它眼中这根电线是三维的.同样,一个基本粒子中存在六维空间,只是人类没有足够小,所以看不到.
　　科学家们对我们已认知的维与可能存在但未被认知的维之间的区别是如何解释的呢?他们打了一个比方：一只蚂蚁在一张纸上行走,它只能向右或向左,向前或向后走.对它来说高与低均无意义,这就是说,第3维的空间是存在的,但没有被蚂蚁所认识.同样,我们的世界是由4维构成的（3个空间维,1个时间维）,但我们没有觉察到所有其他的维.
　　根据物理学家的看法还应该有7个维.尽管有这么多的维,但这些维是看不见的,它们自身卷在了一起,被称为压缩的维.为了弄清这种看法,让我们再以蚂蚁为例展开我们的想像.我们可以设想一下,将蚂蚁在上面行走的那张纸卷起来,直到卷成一个圆筒形.如果蚂蚁沿着的纸壁走,最后它又会回到出发点,这就是压缩维的一个例子.如果能沿着著名的麦比乌斯带走,也会发生上述现象,当然,它是3维的,但如果沿着它走过,总是会回到出发点的.麦比乌斯带从维的角度讲是压缩的,按照物理学它有3个维,但谁在上面行走,都只能认知人一个维.这就有点像左图上的人：上行或者下行,但永远不会走到尽头.如果蚂蚁不是沿着纸筒弯曲的壁行走,它就永远不会返回到原出发点.这就是2维（或者说被我们所感知的那种维）的例子,沿着它一直走,就不可能返回到原来的出发点.