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  • 1 # 玻璃魚V

    首先,我得跟題主解釋一下多維空間的概念。

    多維空間

    在愛因斯坦時代,提出了思維時空的概念,即我們所生活的宇宙,是由三維的空間,加一維的時間,構成了四維時空。將四維空間定義為三維空間+時間軸的說法是對於閔可夫斯基空間這個概念的誤解,而為什麼這個誤解這麼廣泛呢?很簡單,無數科幻小說甚至於科普讀物刻意去硬生生地套用了這麼一個東西,造成廣泛的讀者影響。

    在超弦理論和M理論中,為了數學上的自洽,則提出了十一維空間的概念。當然,這其中更高的維度,其實是蜷縮在微觀世界中的,宏觀世界只能達到四維。

    這說明,對於更高的維度,其實並沒有觀測上的證實,只是純粹為了現在物理和數學上的自洽,提出的理論,屬於既不可證實,也無法證偽的概念。

    三維以上的空間是什麼樣的

    在物理學中描述物質變化時所需的引數,這個引數就叫做維。幾個引數就是幾個維。

    簡單地說:零維是點,沒有長度、寬度及高度。一維是由無數的點組成的一條線,只有長度,沒有其中的寬度、高度。二維是由無數的線組成的面,有長度、寬度沒有高度。三維是由無數的面組成的體,有長度、寬度、高度。

    因為人的眼睛只能看到二維,二維生物看對方只有一條線。人的雙眼看到的是兩個二維投影,經過大腦處理形成一個整體的視覺。

    而四維,就是除了長度、寬度、高度之外,再多了一個維度構成整體的世界。具體四維的物體是什麼樣的,題主可以嘗試百度“超立方體”進行理解。

    而更高維度的空間,則是蜷縮在微觀空間中,例如一根水管,圓圓的看它,就只是一根簡單的線條。當靠近它,才看得到它具有豐富的細節。更高的維度就是這樣存在於微觀世界中。

    當然,目前高維度世界和物體只是概念性的。

    為什麼人類看不到高維空間

    首先我們假設M理論宇宙有十一個空間維度是正確的。

    通常上來說,我們人類生活在三維世界中,那是因為我們作為三維生物能感知三維空間。但其實也可以說我們同時存在於更高維度空間中,但是我們無法觀測和理解更高維度的空間。

    為什麼這麼說呢?我舉個例子你就明白了。

    假設我們三維空間中,同時存在二維世界,裡面有二維生物。二維世界我們通常理解為平面世界,也就是說二維世界裡是沒有高度概念的。假設我們三維世界如果與二維世界有交集,那麼我們三維世界在二維世界的投影是什麼樣的呢?

    比如我站在地上,地面剛好就是我們三維世界與二維世界的交集,那麼我這個人在二維世界的投影就是我的腳底。對於二維世界的智慧生物來說,無法從我的腳底這個投影,想象和觀測出我這整個人的存在和形象。類比的比如一臺汽車,二維世界也無法從四個輪子在二維世界的投影想象和觀測出整臺車的樣子。

    我們又假設,我在朝地上拍球,然後二維世界和三維世界的交集在我和地面之間,那麼這個二維世界對這個球的觀察結果就是,球在二維世界的投影從無到有,從小到大,在球穿過二維平面之後,球的投影又慢慢從大到小,接著消失。二維世界能用二維思維理解這是什麼現象嗎?

    所以首先三維世界的人去觀測高維空間,首先確保觀測者與高維空間有交集,然後即使觀測到了高維空間在三維空間的投影,也無法理解和想象出投影對應高維世界的具體形象,然後只能歸於超自然現象了。

  • 2 # 窺探宇宙

    三維空間加上一維時間,就是我們生活的四維時空,其他維度就是所謂的,額外維度。

    那這些額外維是怎樣的存在?或者說,額外維到底存不存在,它存在為什麼我們無法看到?

    首先來說下額外維存在的可能性,這個就必須提到,終極理論的候選者M理論了,M理論就是所謂的弦論,它是整合了以往5種不同版本弦論的最佳化版,這套科學理論的數學模型是要求10維空間和1維時間存在的,所以是十一維時空,根據這套理論這些額外維度是真實存在也必須存在的,不能多也不能少,這樣它的數學模型才能完美計算並符合,現粒子物理標準模型的62種基本粒子觀測結果

    而這些額外維之所以看不到是因為它非常小,現在的科技還無法探測到這麼小尺度,所以現在我們無法證實額外維的存在,但是依據現M理論在數學模型上的進展,似乎也間接證實了額外維的存在,那額外維到底是怎樣的存在,這個M理論也給了明確的答案,這些額外維必須存在於卡拉比丘空間,這樣才符合計算結果,因為空間的幾何形態對粒子屬性的計算非常重要,只有卡拉比丘形態符合,所以這些額外維是以卡拉比丘空間的形式存在於我們現實當中。關注騰寶不迷路哦!

  • 3 # 想法捕手

    我們的世界是一個三維空間,三維以上是四維、五維、六維……

    當然這些只是我們從數學概念推匯出來的,說白了更多是一種想象。

    至於是否真的存在,我們無法確認。

    即便它們存在,處於三維視野的我們也是無法看見其高維度物體的真實模樣。

    因為,高維可以觀察低維,並能投影在低維,卻無法存在於低維;低維可以存在於高維,並能觀察高維投影,卻無法看清高維。

    要說明這一點,我們不妨來看看二維和三維的關係。

    二維就是平面,三維的我們能看見平面裡的影象,但二維的觀察者卻看不見三維的物體。

    比如,想象一個皮球進入湖面的過程。從剛接觸到穿過水平面到完全沉入水下,這個球在水平面上的成像是由一個點逐漸放大到一個圓,再縮小至一個點,最後消失。

    這個成像就是高維在低維上的投影。如果二維的平面裡有一個觀察者,他就能看見這個皮球的投影,但以他二維的視界無法看見整個三維的皮球。

    同理,三維的我們當然也看不見四維的物體。

    其次,再從宏觀和微觀的角度來說,隨著量子理論的出現,愛因斯坦光量子的提出,光可以看成是微觀世界的產物。

    按現在的理解,整個世界和宇宙都是由光在書寫,光就像空間和時間的立法者,因此在不同維度世界中,觀察到的光應該是不一樣的。

    我們要看見物體,實際上是要看見光。四維世界的光進入不了三維觀察者眼中,或者說,我們感知不到四維世界裡的光,當然就看不見了。

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