回覆列表
  • 1 # 語境思維

    其一,空間分割的意思與邏輯。空間,屬物理範疇,屬特殊物態,無疑。迄今研究,出現端倪,但不如人意。空間分割的基本單元,或空間單子,簡稱“空子”。諸多有價值的假設如下。①空子是各種暗物質量子的統稱。②空子是宇宙微波背景軸子(axion)。③空子是光子、中微子、引力子的統稱。④空子是一種“弦子”或“超弦”量子。

    我認為:空子是諸如引力子、光子、磁子、介子、層子、膠子、繆子等構造四種作用力的所有形如“波形”的玻色子的統稱,而諸如夸克、中微子、電子、質子等所有費米子構造實體粒子。費米子是高度卷積的可拓撲為“球形”的量子,簡稱“球量子”。玻色子是用來粘接並填空費米子縫隙的可拓撲為“波形”的量子,簡稱“波量子”。例如:1質子=3夸克+6派介子+1繆介子=3費米子+7玻色子。

    空間如漣漪而混沌的海洋。波峰蕩珠者,偏摺疊、高維度、高能密,成為費米子/球量子。波谷平緩者,偏平緩、低維度、低能密,成為玻色子/波量子。在特定的能密環境中,費米子與玻色子可以相互轉換,“有無互變”。

    其二,空間波量子的測量。若“玻色子是空間波量子”預設成立,則明確了測量物件。宇宙微波背景輻射,已然測出,波長7.35cm,一種超低溫(2.725K)下的電磁波。此話題太大,從略。

    其三,空間是物質的證據。①取決於物質的定義。我認為,所有存在形式統稱物質,物質可以化解消散為空間,空間可以卷積收斂為實體。②取決於空間的定義。我認為,所有費米子的其它範疇構成了空間。③若大空間≠小空間,則空間非虛無,根據排中律,空間只能是物質。④物理學說,場是一種能態,一種特殊物質。其實,場只是空間的代言。

  • 2 # 青澀雪梨O1

    科學家稱,生活在三維空間和時間中的人類至今不知還有另外六個空間維度。

    威斯康星大學麥迪遜分校

    的一位物理學家尋找到了觀察六維空間的靈感。他提出的觀察六維形狀的方法被髮表在本月的《物理評論快報》上。除了四維時空,另有六個人類未知的空間維度。我們都知道,自己生活在三維空間之中,如果加上時間,那麼是四維時空。可有科學家稱,還有另外六個空間維度是人類至今不知的。來自2007年2月2日的《物理評論快報》的一則訊息稱:

    威斯康星大學麥迪遜分校

    的一位物理學家從太空中尋找靈感,提出了這樣的一個假設,在物理學“弦論”的基礎下,人類的世界並不完整。除了三維空間和時間之外,還應該存在另外六個空間維度。這些“隱藏”的空間維度以極其微小的幾何形狀捲曲在我們宇宙的每一個點中。六維空間可以接納任何可能的形狀,而且都與其自身的世界相一致,具有其自身的物理學規律。這無疑像一顆重磅炸彈落在物理學界。如果真的有六維空間存在,那麼愛因斯坦的“相對論”就顯示了其理論自身的不完善。對於人類而言,我們習慣了三維空間的概念,如何能想象和接受六維空間?這神秘的六維幾何體到底是怎麼樣的形狀?難以捉摸的六維空間確實存在嗎?[編輯本段]人類為什麼看不見其它六維中國科學院理論物理所朱傳界教授告訴記者,“宇宙應該是十維的”是根據一種超弦理論的論證,科學家透過數學方程計算得出的結論。就目前而言,人們只瞭解一維直線、二維平面、三維空間以及愛因斯坦提及的“四維時空”概念。除此之外,“超弦理論”預測還應該存在另外六個人類未知的空間維度。那為什麼另外六個空間維度看不見呢?朱教授以水管為例說,當人們站在這根水管的正面看時,水管就是一條直線,我們就只看到了它的前後,它就是一維的。當人們站在一個平面裡,看這根水管,就能看到水管的上下左右,那麼人們就看到了它就是二維的。當人們在一個立體的空間裡看這個水管,它的前後、左右、上下都收納在我們的眼中,那麼它就是三維的。可如果人們把這根水管放在兩維的平面中,然後又把這個兩維的平面放在三維空間中,那麼會是什麼樣的呢?於是,科學家把水管想象成像

    一根頭髮

    來觀察這些難以捉摸的維度形狀特徵是可行的。同時,六維空間的存在也是證實“超弦理論”的主要方面。[編輯本段]觀點交鋒六維空間究竟存不存在從廣袤星系到亞原子微粒,“超弦理論”囊括了所有物體的物理學規律。幾十年來,關於“超弦理論”,很多科學家都爭論不休,贊同的、反對的,各種聲音都有。擁護者:沒有一個意見能夠反駁不少超弦理論的擁護者表示,目前還沒有一個持反對意見者能駁倒它。一旦驗證“超弦理論”是正確的,那麼人們就能透過解密它們對130億年前宇宙大爆炸釋放的宇宙能有所瞭解,藉助時間機器,穿越黑洞後,“看見”神秘的六維幾何體。“不過,你也不用為看不見十維的世界而感到擔憂。”

    威斯康星大學麥迪遜分校

    的這位物理學家說,“因為我們的大腦習慣於只是三維的空間,而對於其他六維空間結構卻很難感知。雖然科學家們利用計算機模擬出了類似的六維幾何體,但沒有人能夠確切地知道他們的形狀到底是怎麼樣的。”他說,“我們的想法就是回到那個時候看看到底發生了什麼事情,當然我們不可能真的回去。”很多科幻愛好者都夢想著搭乘時間機器遨遊時空,有些科學家也嘗試著用最新的原理來證明時間旅行的可行性,也試著用“超弦理論”來討論它。因為缺少必要的時間機器,他們使用了另外一個最好的東西,一幅宇宙大爆炸釋放的宇宙能量圖。這種爆炸釋放的能量在隨後的130億年裡其實都沒有發生變化,它可以被衛星捕捉到,比如美國的威爾金森微波各向異性探測器。透過繪製出宇宙能量圖可以幫助人類對宇宙的雛形有一個大概的印象。反對者:六維空間僅是人為想象“對超弦理論,我不敢興趣。”記者在採訪中國科學院院士何祚庥時,他明確表示,這僅僅是人為的想象推斷,根本沒有討論的必要和研究價值。“我個人反對弦論研究者用這樣肯定的口氣說話。也許我們真的掌握了部分真理,也許我們一直以來僅僅是研究一個針尖上能有多少天使跳舞。”中國科學院理論物理所研究員李淼在其個人部落格這樣說道。宇宙11維 根據90年代提出的M理論(超弦理論的一種),宇宙是11維的,由震動的平面構成的。在愛因斯坦那裡,宇宙只是4維的(3維空間和1維時間),現代物理學則認為還有7維空間我們看不見。 科學家們對我們已認知的維與可能存在但未被認知的維之間的區別是如何解釋的呢?他們打了一個比方:一隻螞蟻在一張紙上行走,它只能向右或向左,向前或向後走。對它來說高與低均無意義,這就是說,第3維的空間是存在的,但沒有被螞蟻所認識。同樣,我們的世界是由4維構成的(3個空間維,1個時間維),但我們沒有覺察到所有其他的維。 根據物理學家的看法還應該有7個維。儘管有這麼多的維,但這些維是看不見的,它們自身卷在了一起,被稱為壓縮的維。為了弄清這種看法,讓我們再以螞蟻為例展開我們的想像。我們可以設想一下,將螞蟻在上面行走的那張紙捲起來,直到捲成一個圓筒形。如果螞蟻沿著的紙壁走,最後它又會回到出發點,這就是壓縮維的一個例子。如果能沿著著名的麥比烏斯帶走,也會發生上述現象,當然,它是3維的,但如果沿著它走過,總是會回到出發點的。麥比烏斯帶從維的角度講是壓縮的,按照物理學它有3個維,但誰在上面行走,都只能認知人一個維。這就有點像左圖上的人:上行或者下行,但永遠不會走到盡頭。如果螞蟻不是沿著紙筒彎曲的壁行走,它就永遠不會返回到原出發點。這就是2維(或者說被我們所感知的那種維)的例子,沿著它一直走,就不可能返回到原來的出發點▲卡魯扎-克萊因理論廣義相對論用的曲率來描述引力。阿爾伯特·愛因斯坦提出這一概念後不久,就發現用與愛因斯坦廣義相對論方程式等效的方程式來描述五維曲率時,就得到我們熟知的、與麥克斯韋電磁場方程式並列的愛因斯坦理論中的場方程式。幾年以後的1920年代,引力和電磁場這種五維形式的統一甚至推廣到包括了量子效應,這就是後來以兩位開創此項研究的先驅科學家姓氏命名的卡魯扎-克萊因理論。計算中涉及增加額外維度的所有理論現在都叫做卡魯扎-克萊因理論,但這種處理方法長期無人採用,因為,要把卡魯扎-克萊因理論最初獲得成功後就發現了的更復雜的弱和強相互作用效應包括進來,它要求的就不是一個而是好幾個‘額外’維度。如果說光子是第五維度中的漣漪,那麼(粗略地說)Z粒子就可以看成是第六維度中的漣漪,等等。有兩個原因使這類理論在1980年代再次流行。第一,構建大統一理論的嘗試複雜到了令人厭煩的程度,其中有一些看來無論如何也必須增加額外維度才能進行下去。既然總歸需要很多額外維度,為什麼不用卡魯扎-克萊因的辦法呢?第二,數學物理學家開始對弦理論感興趣,在弦理論看來,人們習慣視為點狀粒子的實體可描述成一維‘弦’的細小片斷(遠遠小於質子)。弦理論也只有在很多維度下才能‘工作’,但它給我們極為豐厚的回報——引力。理論家們以推導各種描述這類多維弦相互作用的方程式自娛,他們發現有些方程式描述的封閉弦環正好具有引力描述所要求的性質——弦環實際上就是引力子。▲弦理論弦理論(string theory)是理論物理學上的一門學說。弦論的一個

    基本觀點

    就是,自然界的基本單元不是電子、光子、中微子和夸克之類的粒子。這些看起來像粒子的東西實際上都是

    很小很小

    的弦的閉合圈(稱為閉合弦或閉弦),閉弦的不同振動和運動就產生出各種不同的基本粒子。弦論是現在最有希望將自然界的基本粒子和四種相互作用力統一起來的理論。▲超弦理論、M理論和黑洞物理學超弦理論是物理學家追求統一理論的最自然的結果。愛因斯坦建立相對論之後自然地想到要統一當時公知的兩種相互作用--萬有引力和電磁力。他花費了後半生近40年的主要精力去尋求和建立一個統一理論,但沒有成功。現在回過頭來看歷史,愛因斯坦的失敗並不奇怪。實際上自然界還存在另外兩種相互作用力--弱力和強力。現在已經知道,自然界中總共4種相互作用力除有引力之外的3種都可有量子理論來描述,電磁、弱和強相互作用力的形成是用假設相互交換“量子”來解釋的。但是,引力的形成完全是另一回事,愛因斯坦的廣義相對論是用物質影響空間的幾何性質來解釋引力的。在這一影象中,瀰漫在空間中的物質使空間彎曲了,而彎曲的空間決定粒子的運動。人們也可以模仿解釋電磁力的方法來解釋引力,這時物質交換的“量子”稱為引力子,但這一嘗試卻遇到了原則上的困難--量子化後的廣義相對論是不可重整的,因此,量子化和廣義相對論是相互不自洽的。目前,超弦理論最引人注目,但它距完成超對稱統一理論還相當遙遠。粒子理論的一個重要探索方向是關於超對稱統一理論的研究,其目標一是把大統一理論擴大到包括萬有引力在內,從而把四種基本相互作用統一到一起來;二是探索夸克和輕子的內部結構,提出“亞夸克”模型,從而把自旋為半整數的費米子和自旋為整數的玻色子統一到一起。超弦理論是人們拋棄了基本粒子是點粒子的假設而代之以基本粒子是一維弦的假設而建立起來的自洽的理論,自然界中的各種不同粒子都是一維弦的不同振動模式。與以往量子場論和規範理論不同的是,超弦理論要求引力存在,也要求規範原理和超對稱。毫無疑問,將引力和其他由規範場引起的相互作用力自然地統一起來是超弦理論最吸引人的特點之一。因此,從1984年底開始,當人們認識到超弦理論可以給出一個包容標準模型的統一理論之後,一大批才華橫溢的年輕人自然地投身到超弦理論的研究中去了。經過人們的研究發現,在十維空間中,實際上有5種自洽的超弦理論,它們分別是兩個IIA和IIB,一個規範為Apin(32)/Z2的雜化弦理論,一個規範群為E8×E8的雜化弦理論和一個規範為SO(32)的I型弦理論。對一個統一理論來說,5種可能性還是稍嫌多了一些。因此,過去一直有一些從更一般的理論匯出這些超弦理論的嘗試,但直到1995年人們才得到一個比較完美的關於這5種超弦理論統一的影象。所有的五種超弦理論和M理論都是一個埸基本的理論的不同極限這一影象可以有用上圖來表示。存在一個唯一的理論,姑且稱其為M理論。M理論有一個很大的模空間(各種可能的真空構成的空間)。5種已知的超弦理論和十一維超引力都是M理論的某些極限區域或是模空間的邊界點(圖中的尖點)。有關超弦對偶性的研究告訴我們,沒有模空間中的哪一區域是有別於其他區域而顯得更為重要和基本的,每一區域都僅僅是能較好地描述M理論的一部分性質。但是,在將這些不同的描述自洽地柔合起來的過程中我閃也學到了對偶性和M理論的許多奇妙性質,尤其是各種D-膜相互轉換的性質。在此我們不得不提到超弦理論成功地解釋了黑洞的熵和輻射,這是第一次從微觀理論出發,利用統計物理和量子力學的基本原理,嚴格了匯出了宏觀物體黑洞的熵和輻射公式,毫無疑問地確立了超弦理論是一個關於引力和其他相互作用力的正確理論將5種超弦理論和十一維超引力統一到M理論無疑是成功的,但同是也向人們提出了更大的挑戰。M理論在提出時並沒有一個嚴格的數學表述,因此尋找M理論的數學表述和仔細研究M理論的性質就成了這一時期理論物理研究熱點。道格拉斯(Douglas,MR)等人仔細研究了D-膜的性質,發現了在極短距離下,D-膜間的相互作用可以完全由規範理論來描述,這些相互作用也包括引力相互作用。因此,極短距離下的引力相互作用實際上是規範理論的量子效應。基於這些結果,班克(Banks,T)等人提出了用零維D-膜(也稱點D-膜)作為基本自由度的M理論的一種基本表述--矩陣理論。矩陣理論是M理論的非微擾的拉氏量表述,這一表述要求選取光錐座標系和真空背景至少有6個漸近平坦的方向。利用這一表述已經證明了許多偶性猜測,得到了一類新的沒有引力相互作用的具有洛侖茲不變的理論。如果我們將注意力放在能量為1/N量級的態(N為矩陣的行數或列數),在N趨於無窮大的極限下,可以匯出一類通常的規範場理論。許多跡象表明,在大N極限下,理論將變得更簡單,許多有限N下的自由度將不與物理的自由度耦合,因而可以完全忽略。所有這些結論都是在光錐座標系和有限N下得到的,可以預期一個明顯洛侖茲不變的表述將是研究上述問題極有力的工具。具體來說,人們期望在如下問題的研究上取得進展:(1)全同粒子的統計規範對稱性應從一個更大的連續的規範對稱性匯出。(2)時空的存在應與超對稱理論中玻色子和費米子貢獻相消相關聯。(3)當我們緊緻化更多維數時,理論中將出現更多的自由度,如何從量子場論的觀點理解這一奇怪的性質?(4)有效引力理論的短距離(紫外)發散實際上是某些略去的自由度的紅外發散,這些自由度對應於延伸在兩粒子間的一維D-膜,從場論的觀點來看,這此自由度的性質是非常奇怪的。(5)將M理論與宇宙學聯絡起來。顯然,沒有太多的理由認為矩陣理論是M理論的一個完美的表述。值得注意的是矩陣理論的確給出了許多有意義的結果,因此也必定有其物理上合理的成分,這很像本世紀初量子力學完全建立前的時期(那時,普良克提出能量量子匯出黑體輻射公式,玻爾提出軌道量子化給出氫

    原子光譜

    ),一些有關一個全新理論的跡象和物理內涵已經被人們發現了。但是,我們離真正建立一個完美自洽M理論還相距甚遠,因此有必要從超弦理論出發更多更深地發掘其內涵。在這方面,超弦理論的研究又有了新的突破。1997年底,馬爾達塞納(Maldacena)基於D-膜的近視界幾何的研究發現,緊化在AdS5×S5上的IIB型超弦理論與大NSU(N)超對稱規範理論是對偶的,有望解決強耦合規範場論方面一些基本問題如夸克禁閉和手徵對稱破缺。早在70年代,特胡夫特(´tHooft)就提出:在大N情況下,規範場論中的平面費曼圖將給出主要貢獻,從這一結論出發,波利考夫(Polyakov)早就猜測大N規範場論可以用(非臨界)弦理論來描述,現在馬爾塞納的發現將理論和規範理論更加具體化了。1968年維內齊諾(Veneziano)為了解決相互作用而提出了弦理論,發現弦理論是一個可以用來統一四種相互作用力的統一理論,對偶性的研究引出了M理論,現在馬爾達塞納的研究又將M理論和超弦理論與規範理論(可以用來描敘強相互作用)聯絡起來,從某種意義上來說,我們又回到了強相互作用的這一點,顯然我們對強相互作用的認識有了極大的提高,但是我們仍沒有完全解決強相互作用的問題,也沒有解決四種相互作用力的統一問題,因此對M理論、超弦理論和規範理論的研究仍是一個長期和

    非常困難

    的問題。小結這樣,半個世紀以來,物理科學發展的道路上留下了許多物理學家探索大統一理論的足跡。但是迄今為止,實際上當今世界上的人們向這方面的任何發展都遇到了阻力,誰也尚未能取得統一場論(大統一理論)的真正成功。對此,有的人甚至說,就是歸併成功了,達到了人們所期待的單一化了,也無人能斷言,它將成為包羅永珍和綜合性的科學思想興趣的第一個現象。然而,現在真正成為問題的是我們這裡的一個十分逆反的觀點:所謂大統一理論,首先反映的只是人們有關物理學方面的一個思想意向和主觀願望;至於真正的大統一理論內容究竟是什麼或怎麼樣,到目前為止可能誰也不知道。而且我們還認為這是目前一個關於大統一理論問題的最基本的思想認識;離開了這個最基本的思想認識,一切大統一理論的基本認識都將是脫離實際的。因此前面介紹的那些人們關於統一場論的探索,可能只是人們在跟著感覺走,而事情的一個本來面目,則還遠未被人們所瞭解。比如,一個極其嚴重的問題可能是,統一場理論或大統一理論,不一定就是強相互作用、弱相互作用、電磁相互作用這四種自然力在現行物理學基礎上的機械統一;一個把全部物理學都匯合在一個大綜合體裡的大統一理論,也不一定是應用

    數學方法

    (包括重整化方法)把現成物理學知識做統一性的

    機械組合

    ,等等。總之,我們估計,人們曾經的統一場理論研究,完全有可能在問題研究的物件、方法、立場和角度的出發點地方,一開始就弄錯了。而如果我們要達到大統一理論的研究成功,那就可能首先要探索一條與客觀事實相適應的物理學發展新道路。附:真空中單位統一表:專案 SS制 SM制 SI制 真空中關係引力 s-2 m-2 N s-2=C-2m-2=HC-1N速度 s/s ms-1 ms-1 s=Cm加速度 s-1 ms-2 ms-2 s-1=Cms-2質量 s-1 m-3s2 kg s-1=C-3m-3s2=HC-2kg衝動量 s-1 m-2s Ns=kg ms-1 s-1=C-2m-2s=HC-1Ns能量 s-1 m-1 Nm s-1=C-1m-1=HNm動能 s-1 m-1 J s-1=C-1m-1=HJ磁勢能 s-1 s-1 J s-1=HJ=HKVe電勢能 s-1 s-1 Ve s-1=HJ=HKVe電量 e 個 個 e=1.6*10-19K=1注:1,C=3*108;H=6.63*10-27;K=庫侖=6.25*1018;2,時空曲度為Q的引力場中單位關係C’=C/Q,如:s-1= Q3C-3m-3s2= Q2HC-2kg。根據愛因斯坦相對論我們不能超越光速

  • 3 # 咖啡的鍋

    謝謝邀請!現實中所謂空間是以物質標準判斷的,我們三維空間即所謂的長寬高,對於三維生物來講有體積存在即有空間存在,而這個標準對於非物質標準或高維生物來說可能根本不存在意義,比如我們所說的空間可能是桓久不變的,而對於四維生物來講,我們的同一空間在每一秒都不是一個,他們認為我們認為不變的空間只是時間切片而已!

  • 4 # 適物

    空間是沒有什麼的!單純的空間永遠不能證明什麼?但是物質的變化過程需要空間和空間的承受度,哪麼空間就會約束著物質變化過程的各個方面的問題,其中有物質的變化的對與錯,快與慢等方面都受到不同程度的空間約束,這是個立體的辨證事物的問題 ,不是單純的個案答卷,是個複雜的辯證法問題。空間是永遠存在無須證明,但空間對唯物辯證法的現實性和可行性的衡量起到一定的作用,是人類的意識思維的進步論證為人類的一個進步的創新理論的新學說,用什麼方法去論證空間學說的理論是我們人類未來的一項正確的論點。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 現在有的子女不孝順父母怎麼辦?