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1 # 金色的JUMP哥
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2 # 魯超
最近,網上開始流傳一個微信稿《一張圖弄明白:從零維到十維空間》,其實這篇偽科學我在08年在網上就看到過了,看了以後覺得跟什麼李大師的那一套有點相似,於是沒有理睬。但不知道誰又把它給刨出來廣為流傳,連我的同學都開始找我問我是不是真的,我覺得有必要看帖闢謠了。
故事還是從愛因斯坦講起吧,我們知道1905年堪稱奇蹟年,這一年,愛因斯坦發表了《論動體的電動力學》,提出了狹義相對論,之前的三維空間和一維時間合為一體,“四維時空”一詞正式走進詞典。
之後,愛因斯坦和眾多物理學家一起發展了量子力學,用於解釋微觀世界。他又單獨提出了廣義相對論,整個宇宙都被一個方程所解釋,愛因斯坦走上人生巔峰,他試圖尋找宇宙的終極理論“大統一理論”。
就在這個時候,一個不為人知的小角色物理學家卡魯扎找到愛因斯坦,提到宇宙有可能是“五維時空”,多加一個維度,可能更好的去解釋一些問題。他提出“我們宇宙的空間結構既有延展的維度,也有蜷縮的維度。”這些蜷縮的維度之所以看不見,就好比我們從很遠的地方去看一根水管,以為它是一維的,但是湊近了去看,發現它還是三維的,有兩個維度蜷縮了。
愛因斯坦心想我也就敢提出四維時空,你直接跟我來五維了,簡直超出我的想象,於是回覆“我對你的理論很有興趣。”然後,就沒有然後了。現在回顧一下,卡魯扎是最早提出更多維度的科學家。
數學家是比物理學家還天馬行空的,在他們的腦子裡,沒有現實宇宙的牽絆,可以更加無邊無際的飛翔。我管你宇宙是四維五維的,我直接給你整N維的。
數學家雖然天馬行空,但是在當時並沒有任何物理理論能容得下這個新的空間,所以他們的猜想只能被束之高閣。
1984年,英國物理學家格林提出,為了調和量子力學和廣義相對論,可以假設宇宙的終極基本粒子其實是一根弦,弦不同的振動模式決定了它是什麼樣的粒子,之前人們認識到的基本粒子:夸克、電子、中微子等等,都只是這根弦不一樣的表現形式,這就是“超弦理論”。原來,我們的宇宙是上帝在撥動琴絃,奏出的一段無盡的樂曲。
超弦理論提出以後也遇到了問題,它要求存在更多的空間維數,最早的玻色弦理論要求時空是26維,後來發現了“超對稱”,所以“不用26維,也不用銀河系的42,只要10維,只要10維,就可以解釋宇宙!”
竟然是10這個數字,如果有人過來告訴你,早在上帝造人的時候,他就考慮到了宇宙有10維,所以給人安上了10個手指頭,請你告訴他三個字“G-U-N!”發第三聲哦。
然而10維對於習慣四維時空的物理學家來說畢竟還是太多了,剩下的6維在哪裡呢?這個時候威騰等人翻出了卡拉比-丘成桐空間,缺的6維正好補上了。原來,我們的宇宙竟然是這番景象,在最微小的地方,竟然存在著一個又一個小宇宙:卡丘6維空間。每當你一揮手,你的手不僅穿過了我們熟知的3維空間,還拂過了無數個蜷縮的卡丘6維空間,然而你只是揮揮手,帶不走那個“小宇宙”的一片雲彩。
到這裡你應該明白了,10維時空,實際上是弦論的假設,我們熟知的三維+卡丘6維空間+一維時間。
後來的第十一維又是怎麼來的呢?
弦論出現以後,一個又一個版本出現了。最終,竟然發展出五種主要的弦理論。所有這些理論似乎都是可行的,但科學家們不習慣用五組看似矛盾的方程來描述同一件事。
1995年在南加州大學的弦理論會議上,高階研究所的Edward Witten指出,五種不同版本的弦理論可能從不同的角度描述了同一件事。他增加了一個維度,提出弦實際上是在11維時空中振動的二維膜上的一維薄片。這個較為統一的理論被稱為“M理論”。
當然,弦論只是一種假說,這麼多物理學家撲在上面研究,不過是弦的假說太過於吸引人,只需要一個假設,就可以解釋所有的問題。這些可惡的弦論物理學家啊,就是希望後面的物理系學生找不到工作。
另一方面,我們看到,標準模型提出的預測卻一步一步得到印證,越發牢不可破。2013年3月14日,歐洲核子研究組織釋出訊息,他們探測到了“上帝粒子”——希格斯玻色子,這更加為標準模型撐上了保護傘。
——華麗的分割線(以下純屬作者個人見解,並不是科學公論,如有異議,概不負責)——
弦如果是宇宙的終極基本粒子,那大致處於普朗克長度的尺度:10的-35次方米,然而現在我們能研究的基本粒子(比如質子)的尺度還在10的-15次方米這個數量級呢,其中相差了20個數量級。質子相對於普朗克長度,就好比一個銀河系對一個足球。如果要說銀河系是由足球組成的,那我是打死也不相信,從銀河系到足球,還有很多層次的結構呢。所以,個人見解,從質子到普朗克長度,還有很長的路要走,標準模型表明出來的規律也許就是下一個層次更基本粒子性質的體現,也許接下來還有很多層次要走,更有可能走到普朗克長度,我們發現的會是比“弦”更美妙的東西,那就根本用不著“十維空間”這個假設了。
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因為給你說的人在亂說
維度是人定義的
只能是個理論
就像三維世界能夠看見二維世界的生物 二維世界的生物看不見三維世界的生物一樣 但實際上不存在二維世界的生物