宇宙有11维空间,谁能告诉我4维-11维空间是什么样子的?

作者&投稿:占重 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
据说宇宙有11维,分别是什么?~

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。这就有点像左图上的人:上行或者下行,但永远不会走到尽头。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。

麦比乌斯带
Mbius belt

一种单侧、不可定向的曲面。因A.F.麦比乌斯发现而得名。将一个长方形纸条ABCD的一端AB固定,另一端DC扭转半周后,把 AB和CD粘合在一起 ,得到的曲面就是麦比乌斯带。关于麦比乌斯带的单侧性,可如下直观地了解,如果给麦比乌斯带着色,色笔始终沿曲面移动,且不越过它的边界,最后可把麦比乌斯带两面均涂上颜色 ,即区分不出何是正面,何是反面。对圆柱面则不同,在一侧着色不通过边界不可能对另一侧也着色。单侧性又称不可定向性。以曲面上除边缘外的每一点为圆心各画一个小圆,对每个小圆周指定一个方向,称为相伴麦比乌斯带单侧曲面圆心点的指向,若能使相邻两点相伴的指向相同,则称曲面可定向,否则称为不可定向。麦比乌斯带是不可定向的。








麦比乌斯带单侧曲面



德国数学家麦比乌斯(Möbius.A.F 1790-1868)在1858年发现的



从黑洞到微型黑洞到不可验证的宇宙11维

对于黑洞,早在拉普拉斯(1749-1827,法国著名数学家和天文学家)时代就有理论。拉普拉斯根据经典的牛顿力学预言,只要天体的空间足够小,引力足够大,光线和其它一切物质就不能从中逃逸。

天文学家在上世纪60年代,花了很大的工夫,演算出了非常好、甚至可以说是完美的一套黑洞理论:当一个原始天体燃尽它所有的燃料后将发生坍缩,这就是超级星爆发。爆发时它将损失相当多的能量和质量,但只要最后剩下的质量超过3.2个太阳质量(稍微小一点就变成中子星,再小就成了白矮星),它最后的引力坍缩就是收不住的,在1秒的时间内,它会变成比地球铁核还小的超高密度天体。这就形成了黑洞。这样形成的天体被称为恒星质量黑洞,也就是大家平时所说并在科幻小说、科幻电影里出现的黑洞。

由于引力太大,连光都不能从它表面逃逸,黑洞不能被人类直接观测到。但随着理论物理和探测手段的进展,人们可以借助观测和看不见的天体相伴的另一个天体的运转情况(两个天体相互运转组成双天体),从而得出其质量。

然而,到今天为止,恒星世界中那些看不见的天体没有一个被100%地证明就是黑洞。

1994年,天文学家在星系中心发现了超大质量黑洞,并算出它体积很小,质量却极大。“由于几个不同的天文学家小组,从低级望远镜到哈勃空间望远镜,都探测到了,宇宙中有这样超大质量的黑洞就成了板上钉钉的事情。”李竞说。

恒星质量黑洞虽有经典理论,在观察验证上却没到盖棺定论的地步;星系中的超大质量黑洞被观察确证,但它是怎么来的,没有一个完整的理论解释。二者正是现在科学家努力的方向。

恒星质量黑洞理论跟霍金毫无关系。霍金提出了另外一个黑洞学说,他认为宇宙中有无处不在的微型(Mini)黑洞,黄豆大小,与木星差不多的质量,宇宙起源的时候,这种东西无处不在。

对于Mini黑洞,霍金赋予了其漂亮的理论。但天文学家少有顾及,因为它完全无法观察研究,霍金也没有提出如何去验证的方法,而科学家对一种理论最关心的是它能否被验证——这也是霍金迄今与诺贝尔奖无缘的主要原因。

不可验证的黑洞理论之外,霍金还提出了他的宇宙模型,给出了11维空间,认为要描述宇宙,X、Y、Z和T(时间)4个未知数是不够的,要加到11个未知数之后,才能够解释宇宙的很多结构。另一种说法,宇宙11维是爱德华·维顿提出来的。

这些“维”同样是天文学家无法探测的。

李竞介绍,在宇宙起源学说领域,现在最热门的是宇宙极早期时候的研究,包括那时控制宇宙、左右宇宙的物质规律是什么等等,而霍金探讨的问题甚至比这个更超前。

“有了早期宇宙的成熟模型以后,才能谈到霍金所提到的宇宙大爆炸之前的问题。现在连0秒之后的瞬间都还摸不清,怎么能谈更以前的?”国家天文台专家赵复垣曾经翻译《霍金的宇宙》,他也表示,虽然他翻译了全书,但对里面的理论还是不懂——实际上,许多研究广义相对论的专家都表示看不懂。

但李竞和中科院理论物理研究所教授蔡荣根都认为,霍金用纯数学方法做物理学的模型研究,这种“理论在先”的研究方法本身无可厚非。比如激光,就是先有了理论,然后用实验制造出来。爱因斯坦的理论当中也有很多预言,是后来被人类验证的。

“预言被观测证实,这样的理论就被证明是真正的好理论。问题是霍金的理论现在还没有给出明晰的、可以让人去寻找的东西。”李竞说

11维空间   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。而看不见的原因是我们太大了,就譬如说远处的一根电线,我们认为它是一条线,是一维的,如果一只小昆虫爬到这根电线上,它可以看见这根电线上的纹理、粗细,那么在它眼中这根电线是三维的。同样,一个基本粒子中存在六维空间,只是人类没有足够小,所以看不到。
  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。这就有点像左图上的人:上行或者下行,但永远不会走到尽头。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。

这个~~只能形容一下:
4维空间包含:长,宽,高,时间(我们生活的就是)。注意,在这种空间内,你可以上下移动或左右移动,但不能改变时间的流逝方向(即便超过光速)。
8维空间包含:长,宽,高,时间,温度,电磁力,引力(或斥力),速度
11维空间就无法形容了。因为它毕竟是理论,还不能完全受到验证。而且,科学家也不知道这11维是哪11维,唯一知道仅仅是长,宽,高,时间,而且这些维度仅存于宽度1后跟38个0分之1616毫米的空间。就像一个橘子,你近看能看到它表面的凹凸,远看确实一个看是光滑的平面。而这11维就在这凹凸之中,但我们只能远望它。

形象描述的话从科学上来说是不可能的,也就是说,这个世界的科学规律“规定”低维度的大脑是不能想象更高的维度的,但是作为一种4维生物(3个空间维度+一个时间维度)我们是可以想象出一个平面是什么样,一个点是什么样……
你说的高维度应该是指时空,而不仅仅是空间。物理学中,时空是统一的,是同一个坐标系的不同坐标轴。一般在宇宙弦物理的理论中经常看到10维、11维的说法,应该只是数学上的描述。我在一本书上也看到了,以为物理学家说,你要我把它画出来,那是不可能的。具体宇宙弦是什么我也不清楚(也没有必要去搞清楚)

我们所居于的时空有四个维(3个空间轴和1个时间轴),根据爱因斯坦的概念称为四维空间,我们的宇宙是由时间和空间构成,而这条时间轴是一条虚数值的轴。
有些理论预言我们所居于的宇宙实际上有更多的维度(通常10,11 或 26 个)。但是这些附加的维度所量度的是次原子大小的宇宙。(大至星际银河,小至电子、质子及夸克一类的基本粒子都由这一维的“能量线”所组成。中文文献上,一般写作“弦”或“弦”。)

一次元是线
二次元是面
以上两者均无表达方式
三次元是空间(在时间停止的情况下,有恒定的自然密度与体积的物质)
四次元是时间不解释
五次元是思想与思维
六次元是虚无(黑洞的中心)
七次元是无限(宇宙尚未扩张到的地方)
八次元是力(引力,电磁力,反冲力等等)
九次是穿越(从一种次元穿越到另一种次元的过程)
十次元与十一次元同1,2次元一样无法用形势表达
但在现有的宇宙中尚无10,11次元

零维就是所谓的点,没有长度、宽度、高度。
无数点组成线,线是一维的,只有长度。
无数线组成面,面是二维的,只有长度、宽度。
无数面组成体,体是三维的,有长度、宽度、高度。
三维的空间和一维的时间组成了我们所处的四维世界


宇宙的外面是什么?
他用“宇”来指东、西、南、北,四面八方的空间,用“宙”来指古往今来的时间,合在一起便是指天地万物,不管它是大是小,是远是近;是过去的,现在的,还是将来的;是认识到的,还是未认识到的……总之是一切的一切。 从哲学的观点看。人们认为宇宙是无始无终,无边无际的。不过,对这个深奥的概念我们不打算做...

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佛法说有六道轮回,但人和动物都是经过千年进化而来,那在人和动物还没...
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请问各位空宙到底有几多维空间
有个视屏说过10维,11维的定义现在还没有人想出来

宇宙是几维的 是十维的吗 十维是什么
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涧西区18981059483: 宇宙有11维空间,谁能告诉我4维 - 11维空间是什么样子的? -
雀胃巴曲: 这个~~只能形容一下: 4维空间包含:长,宽,高,时间(我们生活的就是).注意,在这种空间内,你可以上下移动或左右移动,但不能改变时间的流逝方向(即便超过光速). 8维空间包含:长,宽,高,时间,温度,电磁力,引力(或斥力),速度 11维空间就无法形容了.因为它毕竟是理论,还不能完全受到验证.而且,科学家也不知道这11维是哪11维,唯一知道仅仅是长,宽,高,时间,而且这些维度仅存于宽度1后跟38个0分之1616毫米的空间.就像一个橘子,你近看能看到它表面的凹凸,远看确实一个看是光滑的平面.而这11维就在这凹凸之中,但我们只能远望它.

涧西区18981059483: 我们这个宇宙是多少维的呢?四维空间是什么? -
雀胃巴曲: 是十一维空间 英文表达 eleven-dimensional space 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.十个空间维,一个时间维

涧西区18981059483: 宇宙中存在几维空间? -
雀胃巴曲: 有说4维的.有说是4维里面包涵11维的.争论不休.(我给你说的,都是个人见解加上科学解释,应该更好理解) 我们所认知的世界是4维空间.这毋庸置疑. 因为基于空间加时间这个概念,那么什么是时间? 你看到的钟显示的数字就是?不...

涧西区18981059483: 宇宙是几维的空间? -
雀胃巴曲: 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.而看不见的原因是我们太大了,就譬如说远处的一根电线,我们认为它是一条线,是一维的,如果一只小昆虫爬到这根电线上,它可以看见这根电线上的纹理、粗细,那么在它眼中这根电线是三维的.同样,一个基本粒子中存在六维空间,只是人类没有足够小,所以看不到.

涧西区18981059483: 谁知道11维空间的科学详解? -
雀胃巴曲: 宇宙11维 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...

涧西区18981059483: 宇宙总共分为几维空间,各维空间有什么特别的地方! -
雀胃巴曲:[答案] 宇宙11维 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...

涧西区18981059483: 是否真的存在四维空间… -
雀胃巴曲: 有一个例子可以表示存在四维空间,那就是万有引力作用小于电磁相互作用,最简单的就是你能站在地上,你受引力重力和电磁力的地面支持力,你掉下不去,证明引力是小于电磁力的,这个解释是由于引力子脱离了3维空间散到了4维甚至更高维度的空间,大部分是11维,也有进入26维的,因为弦论的最高维度目前是26维,不过26维一般物理上不怎么用,所以说宇宙是11维的.4维空间应该是存在的.

涧西区18981059483: 十一维空间有哪些具体是什么 -
雀胃巴曲: 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; 第十一维是自旋赤道轴指向,存在于滚动(速度)时间方向中

涧西区18981059483: 宇宙是几维空间? -
雀胃巴曲: 至少4维以上,根据目前最有热门的超炫理论,宇宙是11维的

涧西区18981059483: 请问宇宙是三维空间还是四维空间? -
雀胃巴曲: 多维度,目前常识范围是4,,,空间3,时间1

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