依据高4维空间间学说,超弦理论在多少4维空间间可达成自洽 10 26

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高维空间 高维空间能做什么?
相关解答一:怎么样到高维空间? 学会本科数学。就可以了,因为那里有这方面的内容。相关解答二:四维空间和高维空间是否存在 或不存在!人类的猜测而已。有没有碰到摸到,更没经历过。但大千世界,无奇不有。自然奥秘,人类尚处在原始文明阶段,能知道什么?相关解答三:三维空间是长宽高,六维空间和七维空间是什么? 人类已知最高的维度就是四维,既时间概念,无法捕获以上的高维空间相关解答四:高维空间是什么意思 据90年代提出的M理论(超弦理论的一种),宇宙是十一维的,由震动的平面构成的。在爱因斯坦那里,宇宙只是四维的(三维空间和一维时间),现代物理学则认为还有七维空间我们看不见。普遍观点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,我们的世界是由四维构成的(三个空间维,一个时间维),但我们没有觉察到所有其他的维。物理学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象。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。如果能沿着著名的莫比乌斯带走,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。莫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,都只能认知成一个维。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。这就是二维(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。相关解答五:如何想象高维空间 点生物是心元,看到的更高维物体是一,是色相,是存在,是混沌;因为点生物占满整个点空间,有物体来,就是自己,没有物体来,还是自己;线生物是聚散,看到的更高维物体是二,是色空,是存在或不存在,是阴阳;因为线生物可以看到是否有物体占据前后的线空间;面生物是圆满,看到的更高维物体是四,是中空,是既存在又不存在,是阴阳相抱;因为面物体有了圆的概念,想象一下面物体处在太极图阴阳鱼的鱼眼中的情景吧;体生物是变易,看到的更高维物体是八,是概率,是既非存在又非不存在,是不可测,是道;体生物就是人,除了释迦摩尼和老子,普通人最多只能从物理、数学的角度来理解高维空间了。想象电子就是更高维空间的物体,它长得像蒲公英一样,许多细细的弦从中心点辐射出去,弦的顶点是一个个小球。只有它的顶点才能与三维空间相交,而且遵循一定的概率。这个概率与它的能量有着密切的关系。想象一对总自旋为零的粒子,它们其实就是更高维空间纠缠在一起的同一个物体,当它们在三维空间中分开,粒子B飞到了月球上,如果此时测量粒子A得知其自旋向上,那么粒子B必然是处于自旋向下的状态。因为在更高维空间,它们仍然纠缠在一起,就好像在地球仪上爬行的小虫子,再怎么爬距离起点也超不过一米一样。相关解答六:高维空间的理论解释 霍金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,宇宙十一维是爱德华·维顿提出来的。这些“维”同样是天文学家无法探测的。 大家都知道什么是“画地为牢”。就是你在一张纸上画一只老虎,然后你想困住它,怎么弄?哈哈,画地为牢,你只要在纸上画上一个牢,把纸里的老虎困住就行了。为什么老虎走不出来?因为在一张纸的二维平面里面,没有“高”这个概念。正因为如此,老虎才被人画牢所困。那么三维的老虎呢?三维的老虎需要真正的笼子,因为二维的牢困住二维的虎,三维的虎当然要用三维的牢才可以困住。也就可以说,二维的牢困不住三维的虎,因为三维的虎比二维的虎多出一个“高”来。就是说,在维度上,我们可以认为三维比二维高级。那么四维呢?众所周知,第四维是时间。时间作为一个坐标,确立了三维空间在一维的时间轴上的排列。同样,我们可以认为,四维比三维高级。 我们一直都害怕一件事,就是有没有智慧生物生活在第四维,或者更高维,因为我们感知到的世界是三维的,我们脑海里面可以构想出的模型也是三维的。我们不可以接受一种我们看不到,但自己却尽在其掌握之中的生物存在。显然我们可以假设他们存在,因为没有什么是不存在的。 然而不幸的是,我们从空间上说,比他们低级,我们在他们眼中只不过好像我们纸上画的那一只可怜的老虎一样,我们逃脱不了我们的三维空间,困住我们思维的,正好是我们生存的三维空间。冲破我们的三维界限,方法也许只有一个——超越光速。在那些高维生物的世界里,速度最低的等于光速,因为光速是维度的分界点,他们永远都是先有事情的结果,再有起因。这当然是我们所不可以接受的,我们的大脑局限在三维空间的因果关系里面,又怎么能先果后因? 一切一切都无法证明。因为没有人可以超越光速,火箭不能,飞船不行,爱因斯坦也不能。相关解答七:三维空间是五维空间的高级生物构建的吗 当然不是了,除了地球以外,还没有证明任何地方有生命体,你说的只是一个类似的推论,原句是说:假如12维时空存在生物,那么它们可以创造时间。下面的话是物理学弦理论的猜测:空间和时间都是维度,其本质是一样的;宇宙本来就有12个维度,其中6个维度蜷缩在一起,形成了最初的能量形式,叫弦,它开始颤动,形成了最初粒子,根据颤动幅度的大小,粒子的种类也就不同,然后粒子们的各种组合,一层层绘制出了这个物质的宇宙;另外6个维度,有3个形成了空间,1个成了时间,最后两个是近些年才发现的,具体是什么还没搞清。如果你对这方面感兴趣,推荐你看一个科普电影,叫《优雅的宇宙》,有3部;还有一本书,讲相对论的,但与这些内容也有关系,能帮助你理解,叫《时间的形状——相对论史话》。相关解答八:宇宙是三维空间还是四维空间或是更高的呢? 十一维空间宇宙11维 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。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......余下全文>>相关解答九:高维空间中有可能对低维空间进行观测吗 宇宙是十一维的,由震动的 平面构成 的。 在 爱因斯坦 那里,宇宙只是 四维 的( 三维空间 和 一维 时间),现代 物理学 则认为还有 七维空间 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。相关解答十:什么是高维空间?高维数据? 超过三维 四维的空间维度 就被称为高维度 因为它们无法被人们的感官所直观感知到 高维数据又叫多维数据 这个是指信息的获取渠道有多个不同的来源途径 将各方各面各种不同的数据汇总起来 综合地了解事物的各方面特性 以对事物本身有一个比较全面的了解 就叫多维数据分析应用百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网,您的在线图书馆
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超弦理论与十维空间
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2060年代以来,在科学家孜孜不倦地努力下,一个新的理论逐渐浮出水面,这就是超弦理论。超弦理论认为,在每一个基本粒子内部,都有一根细细的线在振动,就像小提琴琴弦的振动一样,因此这根细细的线就被科学家形象地称为“弦”。  拨动吉他一根弦,你会听到一个音。拨动另一根弦,你会听到另一个不同的音调,因为不同的弦振动的模式不同。一个音乐家通过一个吉他的六弦合奏,使这些弦在不同频率振动,便可创造出无数美妙的音乐。像琴弦的不同振动模式弹出不同的乐音那样,粒子内部的弦也有不同的振动模式,只不过这种弦的振动不是产生什么音乐,而是产生一个个粒子。不同粒子的性质由弦的不同振动行为来决定,电子是以某种方式振动的弦,上夸克又是以另一种方式振动的弦,如此等等。
弦与粒子质量的关联是很容易理解的。弦的振动越剧烈,粒子的能量就越大;振动越轻柔,粒子的能量就越小。这也是我们熟悉的现象:当我们用力拨动琴弦时,振动会很剧烈;轻轻拨动它时,振动会很轻柔。而依据爱因斯坦的质能原理,能量和质量像一枚硬币的两面,是同一事物的不同表现:大能量意味着大质量,小能量意味着小质量。因此,振动较剧烈的粒子质量较大,反之,振动较轻柔的粒子则质量较小。(或许说白了,宇宙本质就是能量?所有能量都来自于弦的振动,那么一切物理理论又都回到了经典牛顿力学?)  依照弦理论,每种基本粒子所表现的性质都源自它内部弦的不同的振动模式。每个基本粒子都由一根弦组成,而所有的弦都是绝对相同的。不同的基本粒子实际上是在相同的弦上弹奏着不同的“音调”。由无数这样振动着的弦组成的宇宙,就像一支伟大的交响曲。  在量子理论中,每一个粒子还具有波的特性,这就是波粒二象性。现在我们明白了,粒子的波动性就是由弦的振动产生的。  以前,我们想象所有的物质粒子都是点状的东西,没有空间大小。但现在我们明白了,那一个个点粒子其实并不是一个个实体的点,而是包含有一片片更微小的空间结构,这样的空间结构的振动乍看起来像是一个个点,是因为我们目前还没有更精微的探测技术。(这就是为什么目前网络流传“提升你的振动频率”以及地球与人类正在进入更高频度的四维五维空间;你的肉体是属于三维的,只有修炼你的灵魂、提升你的精神,才能达到更高维度和更高频率的振动。上帝说的光、耶稣说的“跟随”,讲的都是精神层面、知识层面。知识就是力量,是挣脱地球监牢束缚的唯一途径,或许在某个层面、知识包括技能真的具备我们通常理解的那种力量。说白了,还是“好好学习天天向上”和努力进取。)  物理学家还发现,弦的振动模式与粒子的引力作用之间存在着直接的联系。同样的关联也存于弦振动模式与其它力的性质之间,一根弦所携带的电磁力、弱力和强力也完全由它的振动模式决定。
弦如何运动?  弦本身很简单,只是一根极微小的线,弦可以闭合成圈(闭弦),也可以打开像头发(开弦)。一根弦还能分解成更细小的弦,也能与别的弦碰撞构成更长的弦。例如,一根开弦可以分裂成两根小的开弦;也可以形成一根开弦和一根闭弦;一根闭弦可以分裂成两个小的闭弦;两根弦碰撞可以产生两个新的弦。  但是当一根弦在时空中移动时,它就没那么简单了。弦的运动是如此的复杂,以至于三维空间已经无法容纳它的运动轨迹,必须有高达十维的空间才能满足它的运动(十维空间是数学方程计算的结果)。就像人的运动复杂到无法在二维平面中完成,而必须在三维空间中完成一样。  点粒子内部的空间不是三维的,可能还有很多维,这似乎非常不可思议,不过,认真想起来,高维空间的存在完全是合理的。为了看清这一点,我们可以举一个水管的例子。我们知道,水管的表面是二维的,但是当我们从远处看它时,它却像是一维的直线。这是为什么呢?原来,水管的那两维很不一样,沿着管子伸展方向的一维很长,容易看到;而容易绕着管子的那一个圆圈维很短,“卷缩起来了”,不容易发现。你必须走近水管,才能看清绕着圆圈的那一维。  这个例子表明了空间维度的一个微妙而又重要的特征:空间维有两种。它可能很大延伸得很远,能直接显露出来;它也可能很小,卷缩了,很难看出来。水管比较粗大,绕着管子的那一维很容易就看到。假如管子很细——像一根头发丝或毛细管那样细,要看那卷缩的维可就不那么容易了。  在最微小的尺度上,科学家业已证明,我们宇宙的空间结构既有延展的维,也有卷缩的维。就是说,我们的宇宙有像水管在水平方向延伸的、大的、容易看到的维——我们寻常经历的三维,也有像水管在横向上的圆圈那样的卷缩的维——这些多余的维紧紧卷缩在一个微小的空间,即使用我们最精密的仪器也根本不能探测它们。  那些看不见的维可能会有多小呢?我们最先进的仪器能探测到百亿亿分之一米的结构,如果那些维度卷缩得比这个尺度还小,我们就看不见了。科学家的计算表明,卷缩的维可能小到普朗克长度(即10^-33厘米),是目前的实验远远不可能达到的。
为什么需要多维空间?   理解了宇宙的空间有更多维存在,再回过来看相对论与量子理论是如何产生矛盾的,我们就很容易理解了:这两个理论在日常的三维空间里是不可能统一的,它们的矛盾是必然的,只有在高维空间里才能得到统一。  为了更好地理解这一点,我们可以举一个三维世界和二维世界的例子。我们首先假设有一些生活在二维平面世界的生命,它们的世界里只有长和宽,根本无法理解第三维——“高”这一维。因此,它们对三维世界的感知只限于三维物体在平面世界的投影,或者三维物体与平面世界的接触面,试想一想,一个平面生命怎么能够通过投影来想象三维物体的丰富性和完整性呢?当三维物体与平面世界接触时,三维物体在平面世界上的零碎片段,比如一张桌子的四根脚柱、人印在地面上的两双鞋印,更让平面生命摸不着头脑——这些拼不到一起的碎片究竟意味着什么呢?它们不能想象,四片互不相连的印迹怎么会构成一张完整的桌子呢?那断断续续的鞋印上怎么会有一双完整的鞋呢?而且,鞋的上面竟然还有一个更加完整的人!用二维的眼光来打量这些碎片,你永远不可能将它们拼成一个整体。(低维对高维的感知,仅限于高维物体在低维空间的投影;这就解释了某些UFO现象。)
于是有一天,一个足智多谋的平面生命偶然想出一个绝妙的主意。它宣布,平面世界之外还有一个“向上”的第三维,如果顺着这些碎片“向上”看,其实碎片是一个完整的整体!这真是个惊人的见解,大多数平面生命都困惑不解。  相对论和量子理论的遭遇与这种情况非常相似,在我们的三维空间里,它们就像两块互不相干的碎片,永远也拼合不到一起。但把空间“向上”抬一抬,把宇宙变为十维空间,相对论和量子理论这两块看似互不相干的碎片就会令人震惊地结合得天衣无缝,成为一个更完整的理论大厦的两根互相依存的支柱!虽然我们在三维空间中无法想象和描述一个多维的空间,但我们却能通过复杂的数学方程推导出它的存在。
多维空间如何裂开?  在宇宙的极早期,它诞生的10-43秒内,它的直径仅有10-33厘米,含有丰富的十维空间,所有的空间维都平等地卷缩在一起。在那样的空间中,宇宙的能量极高、温度极高,所有四种力都融为一体,相对论和量子理论可以归结为一个理论。  但是,这样高维度、高能量、高温度的空间是极不稳定的,就像胀气太多的气球,于是大爆炸发生了。维度被解散、能量发散、温度降低。三维的空间和一维的时间无限延伸开来,逐渐形成了我们今天可感知的宇宙;而另外六维的空间则仍然卷缩在普朗克尺度(即10^-33厘米)以内。  当宇宙处在1032K这样极高的温度(这温度比我们得到的太阳的温度高1026倍)时,引力与其他大统一力分离开来,引力随着宇宙的膨胀而不断延伸成长程力。随着宇宙进一步胀大和冷却,其它三种力也开始破裂,强相互作用力和弱—电力剥离开来。  当宇宙产生10-9秒之后,它的温度降低到了1015K,这时弱—电力破缺为电磁力和弱相互作用力。在这一温度,所有四种力都已相互分离,宇宙成了由自由夸克、轻子和光子组成的一锅“汤”。稍后,随着宇宙进一步冷却,夸克组合成质子和中子。它们最终形成原子核。在宇宙产生3分钟后,稳定的原子核开始形成。  当大爆炸发生30万年后,最早的原子问世。宇宙的温度降至3000K,氢原子可以形成,其不至于由碰撞而破裂。此时,宇宙终于变得透明,光可以传播数光年而不被吸收。  在大爆炸发生100至200亿年后的今天,宇宙惊人的不对称,破缺致使四种力彼此间有惊人的差异。原来火球的温度现在已被冷却至3K,这已接近绝对零度。  这就是宇宙的演变史,随着宇宙的渐渐冷却,力将解除相互的纠缠,逐步分离出来。首先引力破裂出来,然后强相互作用力,接着弱力,最后只有电磁力保持不破缺。
空间中的裂缝  超弦理论还给我们带来一个更加令人震惊的结果:我们的空间结构居然是离散的,而不是连续的!在我们的日常经验中,空间和时间总是无限可分的,但事实却大谬不然。空间和时间都有自己的最小值:空间的最小尺度为10^-33厘米,时间的最小值是10^-43秒。因为当空间小到10^-33厘米后,时间和空间就会融为一体,空间维度就会高达十维,在这样的情况下,即使空间还能分割,那也是我们目前所不能了解的了。  事实上,量子理论就是关于“离散的量”理论,“量子”一词的含意就是“一个量”或“一个离散的量”。早在1900年,量子理论刚诞生时,科学家们就发现,在微小的粒子世界,能量是一份一份发出的,而不是连续发出的。就像人民币的最小单位是“分”,乒乓球只能一个一个地买,而不能半个半个地买,这些都是日常生活中关于事物不可无限分割的例子。  虽然当时科学家已经知道了粒子能量的不连续性,但他们却不知道为何有这种不连续性,只是被迫接受而已。但现在我们都知道了,这与空间的不连续性密切相关。正是由于空间有最小的、不可分割的单位,才会影响到基本粒子的能量发射方式。  现在,我们基于时间和空间是连续的旧理论必须被抛弃,在普朗克尺度下,弦是一段一段的,开弦就是一段线,闭弦就是一个圆圈,每一个弦片携带的都是一份一份的动量和能量。  空间具有一个最小的、不可分割的值,这个不可思议的现象会导致什么样的结果呢?我们很容易想到:我们宏观的空间结构是由一份份最小的空间包组合起来,在这一份份的空间包中间,极有可能存在着我们无法探测的空间裂缝!所谓“虫洞理论”中在空间中凿开一个洞口的设想,从理论上来说真的是可行的,这就是寻找相邻空间包之间的裂缝,然后用难以想象的高能量轰开这个裂缝,一个虫洞就出现了!可以说,小小的十维空间包以及它们之间的裂缝存在于我们空间的每一个角落,只要我们有足够的能量,我们可以在任何地方凿开一个虫洞。)时空存在最小单位的另一个假象,就是我们的宇宙是由超级计算机模拟出来的,模拟的基本元素就导致了时空最小单位。)
大统一的宇宙  今天,我们深深知道,浩瀚宇宙中所有纷繁复杂的现象都可以追溯到同一个源头,人类发现的大大小小的规律最终都可以被一个根本的规律所囊括。为了理解这一点,我们以地球生命的发展为例:我们人类不同的人种都可以追溯到同一个起源,而人、猩猩、猿猴又可以追溯到同一个祖先,以此类推,所有的哺乳动物都拥有相同的祖先,所有的动植物也都拥有相同的祖先,最后,所有的生命都起源于同一个细胞——生命只有一个源头。  宇宙中所有星系的起源也同样能够追溯到同一个源头,太阳系中的星体都起源于同一个星云,所有的星云都起源于相同的分子,所有的分子都由那几百种基本粒子演变而来。这样,顺着时间之流一直向上溯源,我们终于来到了大爆炸开始的时刻,在这里,空间、时间和物质都是融为一体的,一切都归结为一点。(这就是所谓的“宇宙本源、宇宙本初意识、一之源头”。另外,郭沫若的《凤凰涅盘》第六章里“一切的一,一的一切”也是类似道理,当然,估计郭老是看了《华严经》初发心菩萨功德品中所谓“一切中知一,一中知一切”,这就涉及到佛法反映了宇宙真谛、参佛修禅是很有益处的。)  宇宙从同一点出发,经过了100多亿年的漫长岁月,进化出一个复杂多变的世界,但不管这个世界是如何千变万化,在所有现象的背后,都有一个最根本的规律在运行,这就是宇宙起点时的源头规律。这个规律就是一个包罗万象的规律——所谓“万物至理”即是如此。  这个“万物至理”的理论就是超弦理论,它建构了宇宙开始时刻的十维空间图象,随着十维空间的崩裂,超弦理论也分裂成两个理论——相对论和量子理论,此后,随着物质丰富性的增加,它们又分裂成更多的理论。今天,我们不断向上回溯,终于描绘出了宇宙大统一的图景——一个极具神秘色彩的十维宇宙。(但是,超弦理论、或大爆炸理论,拒绝回答、甚至拒绝考虑,大爆炸起始点是怎么来的、大爆炸开始之前是怎么样的、在时间开始之前是否一切都不存在?我猜想,于是,又有了太极宇宙学说。)
&&& 美物理学家创造试管宇宙解释超弦理论  据英国《每日电讯报》报道,美国物理学家利用冷却至接近绝对零度的氦-3,在试管中制造了一个“试管宇宙”,并对超弦理论进行了解释。
在试管中创造“宇宙”  兰开斯特大学的这个科研小组在和小拇指一样大的试管内装入氦同位素(称作氦-3),然后冷却到最低的可能温度——接近于绝对零度(绝对零度约为零下273摄氏度),使其中的氦-3形成一个“超流体”,超流体是一种有规律的液体,根据量子论,它里面的原子处于相同状态。科研小组称,这种液体中的原子(还差千分之一摄氏度就达到绝对零度)形成的结构跟在宇宙中看到的结构相似。  理查德·海雷与乔治·比克特教授和其他“超低温研究组”的成员合作进行了这项研究,他说:“我们在试管中产生了宇宙。”
用“试管宇宙”解释超弦理论  “物理学的圣杯”是将粒子与宇宙能量结合,创造有形的解释。但是存在最多争论的一个理论——超弦理论,即弦理论(string theory),根本无法进行试验。然而根据《自然物理学》杂志上的一项研究,现在物理学家或许能利用试管中的宇宙对它进行解释。海雷说:“这是一项非常偶然的发现。”  用来形容这种超流体的等式出现在很多其他物理学分支中。海雷说:“例如,这种超流体的内部结构与时空本身的结构非常接近。时空是我们生活的宇宙背景。因此我们可以利用超流体模拟粒子、黑洞、宇宙弦以及宇宙大爆炸等宇宙现象。对理论测试来说,这非常伟大,因为这个描述了氦-3的等式得到确定,说明‘超弦理论’是我们拥有的最复杂的体系。如果类似的实验在氦-3上不起作用,你就可以利用这项最新的理论。”  因为艾伯特·爱因斯坦的先驱性成果,他一直在努力寻找一种能将量子理论和相对论统一在一起的理论。这种理论的最大特点是,它们需要宇宙不只拥有三维,以便将我们的视觉与能量和物质统一起来。一种有希望的候选结果是超对称弦理论,在这个理论中,弦上的波纹被解释成粒子。但是让他们感到奇怪的是,物理学家发现5个超弦理论。现在这项兰开斯特大学的实验让我们对这些理论预测的现象有了更深的了解。在过去的30年间,弦是已知的更大级别的膜宇宙的成员之一,膜宇宙存在于高维空间中,它可以在更多的维中延伸,从维中的弦到两个维中的膜,再到那些p维,都被称作场和弦(p-branes)。  此外,弦理论和场和弦是一种潜在的11维M理论的几方面。11维M理论显示,我们居住在膜的世界:一个4维空间的表面或称膜,位于时空混合的高维空间中。人类和大部分粒子在膜内移动,同时,高维为从重力到那些在原子粒子间起作用的物质等所有能量的统一提供一个框架。虽然大量实验更加明显的暴露出被称作“标准模式”的最新理论的缺陷,但是有证据显示,当日内瓦的核粒子加速器——价值44亿英镑的大型强子对撞机在明年开始试验时,M理论的额外隐藏维就能显示出来。但是兰开斯特的这个科研组提供了另一个打破这种僵局的途径。一个观点认为,膜和反膜相撞导致宇宙大爆炸。现在物理学家可以在小小的试管中,在氦超流体中模拟这种现象。
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