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井蛙不可以語於海者,拘於虛也;夏蟲不可以語於冰者,篤於時也。——《莊子·秋水》

著名理論物理學家加來道雄講過這樣一個故事:有一個淺淺的水池,裡面遊弋著一群五彩斑斕的鯉魚,它們的一生就在睡蓮穿梭間度過,波瀾不驚。水池外的世界顯然超出了他們的認知,於是他們說,世界就是由水池和睡蓮組成的,根本沒有其他不同的世界。可它們卻不知道,它們連其他不同的水池都無法想象。

人類何嘗不是自鳴得意的池魚,一生在池子中度過,以為我們所見到的就是整個宇宙的圖景。我們無法理解,這個宇宙中存在著許多我們無法感知到的物質,存在著更高維度的時間和空間。但是,無法理解,不代表它真的不存在。

讓我們來看看,當代物理前沿理論弦理論是這麼說的:時空是十維或十一維空間,除了已知的三維空間和一維時間,剩餘的維數都在量子力學的量度下(10的負十幾次方)捲縮。該理論只是假想,雖有嚴密理論依據但並未得到實驗證實。

弦理論

弦理論確信至少需要十個維度才能建立一個理論框架,讓引力與量子力學互相相容。弦理論科學家假定,宇宙中所有粒子都被侷限在一個四維的膜宇宙(brane)中,而膜宇宙又漂浮在一個更高維度的體宇宙(bulk)裡。不過幾種特殊的粒子可以從膜宇宙中穿入穿出,其中最出眾的就是引力子和惰性中微子。

因此一些科學家認為,我們所處的四維時空(三維空間+一維時間)是鑲嵌在這十一維的世界中的(當然也很多科學家有不同意見),並且認為空間共有十一維,減去我們生活的四維還有七個維度,這些額外的空間必須進行緊緻化處理,將其捲曲成普朗克尺度,因此我們看不到更高的維度。下面我們來拓展下視野,看一下從〇維~十一維的時空是什麼樣子:

〇維:〇維空間奇點世界,沒有長寬高,單純的一個奇點(一個無限小的點)。

一維:一維空間線型世界,只有長度。

二維:二維空間平面世界,只有長度和寬度。

三維:三維空間立體世界。我們肉眼親身感覺到看到的世界,三維空間是點的位置由三個座標決定的空間。客觀存在的現實空間就是三維空間,具有長、寬、高三種度量。數學、物理等學科中引進的多維空間概念,是在三維空間基礎上所作的科學抽象。

四維:這是一般認為的我們生活世界的維度。愛因斯坦曾在他的《廣義相對論》和《狹義相對論》中提及“四維時空”概念:我們的宇宙是由時間和空間構成。時空的關係,是在空間的架構上比普通三維空間的長、寬、高三條軸外又加了一條時間軸,而這條時間的軸是一條虛數值的軸。根據愛因斯坦的相對論所說,我們生活中所面對的三維空間加上時間構成了所謂的四維時空。

五維:從我們這個宇宙大爆炸開始到某個可能的結果,這段時間上的持續叫四維,而在這個四維時間線上任何一點都有無限種發展趨勢。這樣從四維上的某一點分出無限多的時間線,即構成了五維空間。

六維:五維空間上兩條時間線如同二維空間(如報紙上的兩個對角點)不能直接到達,而把報紙對摺就可以直接到達報紙上的對角點。在六維空間中正如把二維空間彎曲一樣,五維空間也可以彎曲,產生了六維空間,在六維空間中可以直接到達五維時間線上的任意一點。

七維:七維空間包括了從宇宙大爆炸開始到宇宙結束,所有空間維,所有時間維上的所有可能性,以及在任意兩點直接到達的可行性。五維空間是某一點產生無限個發展趨勢,七維是所有點即無限點上產生無限個時間線。

八維:在七維空間上已經描繪了我們這個宇宙中從始到終,所有空間維,所有時間維,八維是什麼呢?還有一個可供操作的點,那就是大爆炸這個點,八維空間中包括了從大爆炸處產生的無限多個宇宙,這些宇宙中有不同的物理定律,不同的引力常數,或許有沒有萬有引力、光速是否相同也不一定。

無限多宇宙

九維:九維空間則是八維空間的彎曲,在八維空間中,不能直接在各個宇宙中到達不同的兩點,而九維空間中則可以在八維空間中的兩點間直接到達。

十維:根據超弦理論,最小粒子不是實體的物質,而是由不同振動頻率的超弦形成的物質,不同的振動頻率產生了不同外在表現。在十維空間中,已經沒有物質了,只存在不同振動頻率的弦。可以說,在十維空間中一切皆有可能。

十一維:十一維空間,是由十維空間加上記憶和感知構成,愛因斯坦認為記憶是可延伸且具有彈性的,而感知是存在於時間、空間、記憶之外的。超弦理論的十維空間之後,推出了十一維空間的超膜理論。可以這樣理解,十一維空間是由時間、空間、記憶與感知共同構成的。

感知十一維空間

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