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1 # 先生8795435236706
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2 # 玻璃魚V
首先,將宇宙定義為十一維度的,並不是弦理論,而是M理論。其次,對於高緯度空間的定義,並非基於實驗基礎,而是為了數學和幾何上的自洽,通俗上的理解,類似於“宇宙需要是十一個維度,代入M理論中的公式,結果才能符合觀測結果”,就跟愛因斯坦當初因為沒觀測到宇宙膨脹而在公式中引入了宇宙常數一個道理。
以下做詳細說明。
十一維空間的提出十一維空間是根據90年代提出的M理論(多種超弦理論的綜合),宇宙是11維的,由震動的平面構成的。現代物理學則認為還有7個空間維度是我們感受不到但確實存在著的。過去的所有理論難以用於同時解釋粒子和星球的運動。也難以解釋引力的形成。而M理論則正是一種正在形成的可以解釋從無限小的粒子到無限大的宇宙的統一場理論學說。這個理論為越來越多的實驗所證實,是繼相對論以來,本世紀最偉大的物理學理論之一。據說在超弦理論的研究中,發現十維空間還有理論漏洞,新的膜理論就在超弦的線上展拓成超膜,以十一層空間來解釋宇宙。而只有其中四維空間可為人類所感覺,其餘的感覺不到的空間,就如聲波和光譜一樣,我們人類聽不到的超聲波和也看不到紅外線,卻不因我們的不能察覺而就可認為根本不存在。正是在更高的空間裡,物體的電場和磁場相互作用形成萬有引力。也只有引入更多的空間才可以解釋為什麼分子的結構有左旋和右旋的向性不同。 而宇宙的許多自然之謎如黑洞等,以更多空間的理論才有可能存在和解釋。
M理論中關於十一維空間的自洽廣義相對論沒有對時空維數規定上限,在任何維黎曼流形上都能建立引力理論。超引力理論卻對時空維數規定了一個上限——11維。更吸引人的是,已經證明,11維不僅是超引力容許的最大維數,也是納入等距群SU(3)×SU(2)×U(1)的最小維數。描述強力的標準模型,即量子色動力學,是基於定域對稱群SU(3)的規範理論,它的量子叫做膠子,作用於一個叫“色”的內稟量子數上。描述弱力和電磁力的溫伯格-薩拉姆模型,是基於SU(2)×U(1)的規範理論。
此後,五種不同的弦論在本質上被證明是等價的,它們可以從11維時空的M理論匯出。
科學家對於M理論和十一維空間的態度霍金哲學著作《大設計》中指出M理論可能是解釋宇宙本原的終極理論,並可能是愛因斯坦窮極一生所追尋的統一場理論的最終答案。宇宙是自發形成的,而不需要一個第一推動力來推動宇宙的形成。
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3 # 小於吃小魚
這件事有點難度,首先我們要了解維度,什麼是維度呢,維度又稱為維數,是數學中獨立引數的數目。在物理學和哲學的領域內,指獨立的時空座標的數目。0維是一個無限小的點,沒有長度。1維是一條無限長的線,只有長度。2維是一個平面,是由長度和寬度(或部分曲線)組成面積。3維是2維加上高度組成體積。4維分為時間上和空間上的4維,人們說的4維經常是指關於物體在時間線上的轉移。(4維準確來說有兩種。1.四維時空,是指三維空間加一維時間。2.四維空間,只指四個維度的空間。)四維運動產生了五維。透過不停的疊加和運動產生了更大的維度。
弦理論是從微觀世界著手的,弦理論認為所有的亞原子粒子都並非是小點,而是類似於橡皮筋的弦 。與粒子型別的唯一區別在於弦振動的頻率差異。現代研究發現所有的最基本粒子,包含正反夸克,正反電子,正反中微子等等,以及四種基本作用力“粒子”都是由一小段的不停抖動的能量絃線所構成,而各種粒子彼此之間的差異只是這絃線抖動的方式和形狀的不同而已。
目前,描述微觀世界的量子力學與描述宏觀引力的廣義相對論在根本上有衝突,廣義相對論的平滑時空與微觀下時空劇烈的量子漲落相矛盾,這意味著二者不可能都正確,它們不能完整地描述世界。而除了引力之外,量子力學很自然的成功描述了其他三種基本作用力:電磁力、強力和弱力。弦理論也可能是量子引力的解決方案之一。
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4 # 柳淨意
25維。1維時間,另外24維是全體自然數和為-1/12導致的。
這麼多維在哪裡?不知道,數學上需要這筆多。
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弦理論只是假設物質的最基本因素是振動的弦。用不確定原理和絃的振動假設,計算出光子的靜止能量和{2+3(D-1)*(1+2+3+4+……+無窮大)}成正比,其中D是空間維度,由質能方程知道:質量和能量成正比,而相對論要求光子的靜止質量=0。只有光子的靜止能量=0,光的靜止質量才能=0。又由尤拉當初計算出的(1+2+3+4+……)=-1/12。得出2+3(D-1)(-1/12)=0,算出來D=9。就是說只有在9維空間中,光的靜止能量才等於0,否則光子的靜止能量不是等於負的就是無窮大,所以認為宇宙空間有9微。又加入其它的假設,認為有10維或11維空間。這個高維空間是這麼來的。
因為弦理論在計算微觀粒子的能量時,避免了量子力學或量子場論中能量出現無窮大的情況,解決了量子力學和量子場論的致命缺陷,被認為是最有前途的理論。然而弦理論是結合了相對論,量子力學和數學上的不嚴密結果的基礎上了解起來的,它的正確與否取決於相對論,量子力學和尤拉自然數和的結果是否成立。
相對論的基礎是光速不變,沒有光速不變,相對論和牛頓力學沒有什麼兩樣。而光速不變是錯誤的解讀邁克爾遜實驗的結果,並不是邁克爾遜實驗必然得出來光速不變的,邁克爾遜實驗結果也不是隻有用光速不變才能解釋的。光速不變成立的前提是:真空是空的。沒有這個條件,光速不變是不成立的。如果真空是有什麼組成的,那光在真空裡傳播,相對於真空就是一個確定的速度,而不同的慣性系相對於真空就也有確定的速度。這樣,在不同的慣性系測量光速就不能是一樣的了,這也是愛因斯坦為什麼必須要拋棄以太(當時認為真空裡有以太這種物質)的原因所在。但後來的理論和實驗都證明真空是由物質構成的,真空是能量海的能量最低狀態。從宏觀上也可以知道真空是物質組成的,要不然真空怎麼還有介電常數和磁導率?如果真空是空的,那它的介電常數和磁導率要麼等於零,要麼等於無窮大,怎麼可能是一個非零的有限值?既然真空是物質,那光速不變就不能成立。而邁克爾遜實驗和所有的有關光速的實驗,都得用真空物質的運動來解釋了,簡單的說就是真空像一片無邊無際的海洋,裡面有各種大大小小的漩渦,漩渦的每一條流線都是漩渦組成的,漩渦的中心對應於各種天體,粒子,更大的天體和更微觀的粒子。
而量子力學的基礎“不確定性”也是對微觀世界的認識不清造成的錯誤認識,是因為微觀世界的時間和我們不一樣,用我們的時間衡量微觀世界的時間,間隔太大了,就像在一億年裡觀測地球在哪個位置是一樣的。在這麼早長的時間裡,地球在哪,既隨著太陽旋轉,又跟隨著太陽繞著銀河系旋轉,又隨著銀河系旋轉,你說它再哪裡?當然只能說在那一個範圍之內,說不出具體位置來。但這不等於地球的位置不確定,而是確定位置的時間段太長,才確定不了的。而量子力學恰恰那這個當成基本原理,得出來的理論能靠譜嗎?
還有,它的數學運算也是錯誤的。尤拉公式是ζ(*)=1/1*+1/2*+1/3*+1/4*+……,(*=σ+it,σ>1),尤拉濫用一些變換,得出來的1+2+3+4+……=-1/12。而這些變換完全是無理的,用這種方法可以讓ζ(*)=任何數。後來黎曼用解析開拓的方法,把σ的範圍擴大到σ不等於1的整個複平面上。是可以求ζ(-1)的,但這時ζ(-1)的表示式已經不是1/*+1/2*+1/3*+1/4*……了,就是這時ζ(-1)不等於1+2+3+4+……了,所以這個1+2+3+4+……=-1/12是不成立的。除非你另外定義一種數學,那我們就管不著了。也有人說扒掉無窮大的外殼後,裡面剩下一個核,這個核有不同的值。而對應於1+2+3+4+……的恰好是-1/12,所以認為它有意義。
就是說超弦理論從現有的邏輯上是錯誤的基礎之上建立起來的,那為什麼很多人都認為超弦理論是最有希望的呢?因為現在物理特別是量子力學遇到了不可消除了“發散災難”,就是計算一對正負電子碰撞轉變為光子的過程,計算光子的能量是無窮大,怎麼也化解不了,而超弦理論卻不會出現無窮大。所以才認為它是最有希望的。
那從物理上真能理解這麼高維度的空間嗎?現在物理上理解不了,也不能描述到底高維空間是什麼樣。但實際上宇宙空間是非常複雜的,何止是十一維空間?我們空間中的一個點,如果能深入進去,就會發現,那是一個廣闊的空間,再深入進去,又是廣闊的空間,再再深入進去,………。是無窮無盡的;而我們空間的很大範圍,如果能衝出去,會發現那只是更大空間中的一個點而已,……;還有橫貫大小空間這樣的空間存在,還有更復雜的空間。人是宇宙的產物,人的思想也是宇宙的產物,人能想到的東西,宇宙都有能力產生,只是對宇宙存在不利的東西,才不會產生。因為宇宙也是有大智慧的嗎?如果宇宙沒有智慧,那人的智慧從哪來?人的智慧也只是宇宙智慧的一點點體現
所以最簡單的空間有三維六維九維等等,在六維中限制兩維就是四維,還有五維……,當然也有十一維空間。但不像超弦理論認為的必須得九維十維或十一維。