作业帮宇宙是三维空间还是四维空间或是更高的呢?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/29 06:34:40
宇宙是三维空间还是四维空间或是更高的呢?
宇宙是三维空间还是四维空间或是更高的呢?
宇宙是三维空间还是四维空间或是更高的呢?
根据90年代提出的M理论（超弦理论的一种）,宇宙是11维的,由震动的平面构成的.在爱因斯坦那里,宇宙只是4维的（3维空间和1维时间）,现代物理学则认为还有7维空间我们看不见.
科学家们对我们已认知的维与可能存在但未被认知的维之间的区别是如何解释的呢?他们打了一个比方：一只蚂蚁在一张纸上行走,它只能向右或向左,向前或向后走.对它来说高与低均无意义,这就是说,第3维的空间是存在的,但没有被蚂蚁所认识.同样,我们的世界是由4维构成的（3个空间维,1个时间维）,但我们没有觉察到所有其他的维.
根据物理学家的看法还应该有7个维.尽管有这么多的维,但这些维是看不见的,它们自身卷在了一起,被称为压缩的维.为了弄清这种看法,让我们再以蚂蚁为例展开我们的想像.我们可以设想一下,将蚂蚁在上面行走的那张纸卷起来,直到卷成一个圆筒形.如果蚂蚁沿着的纸壁走,最后它又会回到出发点,这就是压缩维的一个例子.如果能沿着著名的麦比乌斯带走,也会发生上述现象,当然,它是3维的,但如果沿着它走过,总是会回到出发点的.麦比乌斯带从维的角度讲是压缩的,按照物理学它有3个维,但谁在上面行走,都只能认知人一个维.如果蚂蚁不是沿着纸筒弯曲的壁行走,它就永远不会返回到原出发点.这就是2维（或者说被我们所感知的那种维）的例子,沿着它一直走,就不可能返回到原来的出发点.
超弦理论的十维空间之后,推出了十一维空间的超膜理论.
在九八年二月的‘美国科学’上,有一篇介绍M理论的文章.The theory of M:M stands for magic,mystery or member .讲了统一场论的最新进展.一个粒子不但有电荷的相吸,还有磁场的相互作用.两者的统一构成引力.我们一直以为影响无限小的粒子的因素与影响着地球般大小的星球的因素是不同的.因为过去的所有理论难以用于同时解释粒子和星球的运动.也难以解释引力的形成.而M理论则正是一种正在形成的可以解释从无限小的粒子到无限大的宇宙的统一场地论学说.文章中说这个理论为近年来越来越多的实验所证实,可能是继相对论以来,本世纪最伟大的物理学理论之一.据说在超弦理论的研究中,发现十维空间还有理论漏洞,新的膜理论就再在超弦的线上展拓成超膜,以十一层空间来解释宇宙.而只有其中四维空间可为人类所感觉,其余的感觉不到的空间,就如声波和光谱一样,我们人类听不到的超声波和也看不到红外线,却不因我们的不能察觉而就可认为根不存在.正是在更高的空间里,物体的电场和磁场相互作用形成万有引力.也只有引入更多的空间才可以解释为什么分子的结构有左旋和右旋的向性不同.而宇宙的许多自然之谜如黑洞、超自然力、意志力、时空通道等,以更多空间的理论才有可能存在和解释.
十八维：前三维是位置,存在于空间中；
第四维是速率,存在于时间中；
第五六维是速率指向,存在于（速度）时间方向中；
第七八维是状态指向,存在于自身形状对应的空间方向中；
第九维是状态转角,存在于自身形状对应的滚动中；
第十维是自旋速率,存在于滚动时间中；
第十一二维是自旋赤道轴指向,存在于滚动（速度）时间方向中；
第十三维是自旋赤道轴指向漂移速率,存在于滚动变化（加速率）时间方向中；
第十四五维是自旋赤道轴指向漂移速度赤道平面映射方向,存在于滚动变化（加速度
）时间方向中；
第十六维是加速率（或受力强度）,
第十七八维是加速度（或受力）方向,
参考资料：《现代物理学》、《勾股模型》、《分数维空间》.
这仍然是纯粹几何学上的维度,属于多元几何学即维度学研究的范畴,这样的维度不只和
位置（表示一个几何点在空间中的位置）有关.
在物理自然的实际世界中,情况要复杂得多：进行考察的思维意识客体（对数维）可以
融入到世界中,形成透视；也不可能完全没有大小,因此可能在世界的倍率（指数维）中
移动：形成对世界的缩放和变焦；甚至所有系统都可能是粒子化的、运动的、……,所以
物理学的维度还可以含有温度、密度、速度、……等等一切物理量.参考多维空间、高维
空间、18维空间为他们做的全新多角度的定义.