宇宙有多大少维

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宇宙有多少维度:26维?
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一个怪异孤僻的人理论物理学家克劳德·洛夫莱斯在日去世的时候,留下了满屋子的鹦鹉。没有亲人,也没有朋友的陪伴,这位美国罗格斯大学古怪的教授喜欢被这些有着彩色羽毛的“朋友们”围绕着,并听着古典音乐,这样他就可以沉思有关万物理论(即中所有4种基本作用力全部统一的理论)的问题。这位孤独的人与他的同事关系很一般,但是罗格斯大学物理与天文学系的人们却对他的一个举动而感到惊讶和佩服——他决定把自己所有的积蓄都捐给物理与天文学系,总共约有150万美元。这些资金是用来帮助建立应用物理学领域里的讲席教授职位,不过这个领域与他自己所钻研的领域相去甚远。另外,他把自己收藏的超过4000张古典CD捐给了艺术学院,也把自己的遗体捐献给了医学院。
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洛夫莱斯的去世并没有被媒体广泛报道,很显然对于大众来说他的名气不大,即使在物理学的学术圈里,他也不太出名。但无可争辩的是,他是那个时候顶尖的弦理论(把基本粒子看成一维弦的振动的理论)专家,是找到弦理论高维空间的关键人物之一,对弦理论的发展有着不可磨灭的影响。直到现在,弦理论学家们仍受惠于他的研究。理论产生了怪物让我们来回顾一下20世纪70年代所发生的事情。那时弦理论还处在幼年时期,虽然现在常把弦理论看成是“万物理论”的候选者之一,不过那时物理学家只是想用弦模型来研究原子核里的强相互作用,也就是说,弦理论起初只是强相互作用的候选理论而已。物理学家把原子核内之间的联系用具有不同振动模型的能量弦来表示,就像吉他上的琴弦一样,具有不同的振动模型,演奏出不同的旋律。这时,年轻的学者洛夫莱斯决定走进这个研究领域,希望能做出一些突破性的研究。洛夫莱斯于1934年出生于英国,他在16岁的时候就搞懂了广义相对论。之后他随着他的家人搬到了南非,在那里他进入开普敦大学深造。1958年他回到了英国,在伦敦帝国学院开始研究生的课程,师从诺贝尔物理学奖得主阿卜杜勒·萨拉姆。没有读完博士,洛夫莱斯就离开了帝国学院,去CERN(欧洲核子研究组织)供职了。那时他开始研究来自强子弦理论的令人头疼的问题。物理学家分别使用两端不受束缚的开弦,和结合成一个圈儿的闭弦,提出了两种强相互作用模型,分别称为雷琪子模型和坡密子模型。实践表明,任何一个物理理论模型,都必须满足一个数学条件:要求向量在系统变换时保持其长度不变,就像指南针上的指针旋转一样,不管指针怎么转,它的长度是不变的。这种保持长度不变的性质意味着物理性质是保持不变的。否则的话,理论中可以会出现一些无法解释的怪现象。所以说,这个数学条件是一个可靠理论必须具有的性质。物理学家发现,在普通的4维时空内,以闭弦为基础的坡密子模型理论无法满足这个数学条件,而且还产生出了一个称为快子的怪物。研究发现,这种快子运动得竟然比光还快,这样它就可以回到过去了。根据相对论,快子就会破坏因果关系。尽管一些物理学家还详细研究了快子的性质,但是关于快子的理论是不被学术界看成为一种真正的物理理论的。大部分物理学家认为,一个理论要是具有快子的话,唯一的可行方案是认为快子是很不稳定,产生出的影响也很难观测到。26维时空的诞生经过一段时间的研究,洛夫莱斯突然找到了解决问题的方法。过去的物理学家都假设弦是处在4维时空的,而他决定改变这一假设。洛夫莱斯开始逐步提高弦所处的时空维度,直到维度是26时,他发现快子问题突然消失了,而且也满足前面所说的数学条件。他自己也对这样的结果感到万分惊讶。之前的物理学家尝试统一自然法则时,也曾用到过那些看不见的其他维度。例如一些物理学家利用5维时空,把广义相对论和电动力学统一了起来。爱因斯坦在1930年代到1940年代初期,也曾用过5维时空去尝试统一理论。不过之后,爱因斯坦放弃了这种方法,转而去用其他方法了。不过这里的情况是,虽然也出现了其他维度,但是从5维跨越到26维,这听起来有点离谱。1970年12月,洛夫莱斯在普林斯顿大学研讨会上宣布了他的研究成果,然而并没有获得积极的回应。洛夫莱斯回忆道,“我记得它很不受欢迎。我曾把26维看成一个笑话,然后它的确引起了一片笑声。”尽管他所发表的论文的标题看起来十分学术,不过论文还是吸引了很多人的关注。尽管在论文最后提到26维时,用了“听起来很蠢”这样的话,不过那些弦理论家们开始注意到这个研究的重要性了,并为之兴奋。10维的超弦理论美国加州理工学院的物理学家约翰·施瓦茨当时也被洛夫莱斯的理论震惊,因为他完全没有想到空间还可以有如此多的维度。之后,施瓦茨成为发展超弦理论的领军人物之一。超弦理论是弦理论的一种,它不仅用弦来研究负责传递力的粒子,也用弦研究其他的基本粒子。超弦理论利用了一种被称为超对称的原理——一种可以把代表力的场转变为代表粒子的场,或反过来的方式。超弦理论很自然地预言出存在一种自旋为2的不带电荷的无质量传递粒子。(自旋为整数的粒子称为玻色子,其他的玻色子自旋都不是2,例如胶子和光子自旋为1,而希格斯玻色子自旋为0。自旋为半整数的粒子称为费米子,例如自旋为1/2的电子和夸克。)而这个粒子正好符合引力子的性质。其中,引力子被认为是传递引力的基本粒子。所以,物理学家都认为超弦理论能把自然中所有种类的力(引力、电磁力、强相互作用和弱相互作用)统一起来。物理学家发现,超弦理论中所需要的时空维度应该是个常数,结果发现维度是10。与26维对比,10维时空看起来也许更合理一些。之后,美国普林斯顿高等研究院的爱德华·威滕提出的M理论——一种弦理论的拓展理论——所需要的时空维度还多了1维,是11维。那么,时空的其他维度都在哪里呢?根据理论,它们要么卷曲到很小的空间里去了,要么对于我们来说它们是在无法触及的地方,所以我们体验到的只是3维空间和1维时间。1971年,洛夫莱斯去了罗格斯大学,尽管他没有博士学位,但还是获得了教授职位。他余下的学术生涯都在那里度过。他的鹦鹉在玩着毛线团的同时,他在分析着物理理论的各种问题,而从他的CD播放机播出的弦乐四重奏与他的深思熟虑交织在一起。与爱因斯坦一样,他没有完成统一场论理论,但在探索之旅中,他体验到了无与伦比的喜悦。
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宇宙空间究竟有几维
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3秒自动关闭窗口宇宙是几维的?
主流的是哪一种说法呢
的答案(同样,只针对答案)确实在开头就存在了错误的陈述,量子的这种纠缠态特性并不违反相对论,原因是很多人错误的认为不管什么时候,只要改变其中一个粒子自旋状态,那么另外一个粒子的自旋状态也会相应的发生改变。但其实当你去观测这个纠缠态时,他的波函数就已经坍塌了,你只能作为一个观察者的身份去获悉这次观测的结果而不能去改变什么,所以你不能单纯的利用量子纠缠态特性传递什么有效信息。当然肯定有人会提出量子通信这个名词,但量子通信技术也不能超光速传递信息的,虽然同样是利用了量子纠缠态特性进行的信息传输,但其实传输过程中仍需其他方法进行辅助的。------------------------补充,刚看到了上面
的答案,很赞同,并且由于我只是一个写代码的。。还请
能指出我的理解当中的不足之处
更新,已填坑。该答案已经完成任务,且删改很多,不是最初的样子,没有后续价值。折叠吧。………………………………………………………………………………………………………………基于评论里一些朋友建设性的意见和建议,以及看到对某个“不明觉厉”答案大家也表达出了各自独立的思考,而不是草率赞同。我想我这个“答非所问”的答案也完成了它的“使命”,是时候修改一下了。和谐了几乎所有针对性的,不友善的内容。如果要追究更复杂的原因,我在答案最后试着讨论了一点(我的意思是大可直接调到最后),希望不会引起更多的误解。反正这种钓鱼问题下次不会咬钩了。觉得有不妥的朋友,尽管点下“没有帮助”。╮(╯◇╰)╭………………………………………………………更新,补充Copenhagen诠释、EPR佯谬、隐变量理论的历史背景,为便于理解,部分表述不甚准确,希望有关人士予以批评意见。………………………………………………………………………………………………………………关于原问题:其实关于维数这个东西挺麻烦的,基本来自于线性空间里面基底的个数。主要是数学家纠结这些东西,近世代数里面有专门的Dimension theory,详细讨论代数簇的维数。物理里面常见的比如三维经典空间的三个维度、分析力学里的相空间(辛流型)、GR里面(Minkowski空间)的时空流型(N维连通拓扑流型局部同胚与N维欧氏空间,这里N=4)、QT里面无穷维的Hilbert空间,等等。物理最重要的是物理图像,数学模型与结构是其次的。至于维数,足够描述对应的物理图像就OK了,不用过分纠结。………………………………………………………………………………………………………………1、物理方面的误解1.1关于隐变量理论文章里面提到的“Bohm的理论”源自De Broglie–Bohm theory(隐变量理论)。但其中的表达,却缺乏科学素养,一定程度上歪曲了Bohm的工作。(补充)关于隐变量理论,这是量子力学的一种解释。下面澄清一下,和那篇文章里面说的不是物理意义上的隐变量理论。这个问题说来话长,首先回到1925年,开始一段漫长的故事。1、1、1 Copenhagen interpretation(哥本哈根诠释)1925年开始,&就开始构建后来被称为“哥本哈根诠释”的量子力学解释。而这个解释正式为人所熟知是因为1929年,Werner Heisenberg(海森堡)在芝加哥大学的讲座,基于1930年出版的在哥本哈根职教期间的。Copenhagen interpretation是为了给定义在抽象的Hilbert空间上的量子力学给予一个不依赖数学形式与术语的普通语言表达。其基本要点有二:1、(量子假设)亚原子事件为离散定态之间的不确定不连续的演化。2、不相容的共轭特性无法同时精确测量。(反映为不确定性)当然,与此同时还有很多种解释。比如后面将要说的隐变量理论解释。1、1、2 EPR佯谬(EPR paradox)和隐变量理论(De Broglie–Bohm theory)1935年,、、发表了著名的“EPR论文”。里面给出了一个思想实验,后来被称为“量子纠缠”。至于量子纠缠。纠缠态之间的关联不能被经典地解释。所谓量子纠缠指的是两个或多个量子系统之间存在非定域、非经典的强关联。量子纠缠涉及实在性、定域性、隐变量以及测量理论等量子力学的基本问题。当时EPR认为,量子纠缠说明量子理论是不完备的,应当扩展为含隐变量的理论(De Broglie–Bohm theory);不过自从1964年开始证实的,已经排除类似的隐变量理论。也就是说,自从1964年起理论以及实验对Bell理论的研究,隐变量理论基本宣告破产。由于其既不能证明也不能证伪,目前是不被主流学术界认可的早期理论。Bohm的隐变量理论虽然在历史上有其不可替代的贡献,比如催生出的理论与实验的研究。但由于其和实验不符,我们应当舍弃它。即使加以讨论,也是在科学方法的基本框架内,不是想当然的和所谓“哲学”,“宇宙大道”混为一谈。科学,有它自己的规则。1、1、3 Holographic principle(全息理论)至于文章里面的“全息理论”,和物理学里面的Holographic principle不是一回事。Holographic principle(全息理论)的创始人是Gerard 't Hooft、Leonard Susskind、Charles Thorn。而Holographic principle不关Bohm什么事。Holographic principle基本思想是N维变为N-1维,而不是增加维度。文章里面将“全息理论”误解为“存在高维形式影响可知低维形式”,实际上这是某种隐变量理论类的表述。隐变量理论再怎么不是也是一个正经而自洽的理论,而把隐变量理论断章取义在和形而上的概念混淆是一种不科学也不哲学的行为。1.2 关于Alain Aspect先生的实验Alain Aspect先生是做光学的。量子光学里面纠缠关联也很正常的,量子纠缠可以理解的。一般是量子隐形传态,不传递信息和物质,不违反经典理论了,也不存在所谓的轰动性事件。2、关于文中列举的医学家我只是学物理的,医学心理学方面的东西不懂不乱说。但wiki了一下“超个人心理学”(transpersonal psychology)。感觉Stanialav Grof到处谈论灵魂、巫术、死亡、诞生之类超验的东西,似乎不是主流。希望有医学/心理学涉猎的同志解读解读。不过Pribram的工作还是很有趣的。不过可以肯定,文章把心理学和基础物理混在一起,是严重违背科学论证规律的。(严格说是还原论认识规律,考虑到“more is different”就更复杂了)3、用研究气功的方法研究量子力学始末这是一个神奇的故事,故事的主人公都是令人尊敬的老一辈科学家。不过经历了XXXX,这也是特定时代的产物,毕竟中国现代的科研是从那个时候起步的,还处在摸索阶段。中国老学界曾经在八十年代“研究”过“Bohm理论”。具体情况有兴趣的话详见………………………………………………………………………………………………………………这个问题的讨论非常bug,我写这个答案就是反驳另一个民科论调,完全是出于第一反应的反感,所以一开始措辞非常尖锐,伤害了一些朋友的感情,这里表示道歉。首先表态,这种争论没有必要,我以后再也不会掺和类似的论战。一直有朋友质问我为什么不写干货,我其实有过这个想法。昨天礼拜六,闲着无聊打开WinEdt一通狂敲,基本也就是对着资料敲公式。敲完之后,心情大好,但转念一想,问题来了:1.我把一通公式发上去,能看懂的人因为他本来就懂,所以我敲的东西没有意义。2.我把一通公式发上去,本来看不懂的人也不会看懂,所以我敲的东西没有意义。3.我不是搞量子的,只能应付曾谨言,写那些东西是自欺欺人。所以,就没有然后了。至于为什么看到民科内心就难受,除了个人强迫症的因素外,有朋友之前提到过这个回答,我觉得基本上是这样的。但我觉得看到嚣张的民科反感不代表要和他辩论,以后尽量把反感藏起来。特别是在网络上,更没有什么意思。他们乖张的言论是对相关专业人士的不尊重,再把反感反弹回去,只会造成死循环。解决民科问题还要看基础教育水平和科普工作者的素质,不是几句反对可以解决的。还有,类似于这种“”、“”这种一两句话说不清民科泛滥的题目还是少问,这种低质量问题你只能得到想我这样有苦说不出的低质量回答。想看到高质量回答,必须有高质量问题。举个栗子,优秀的脑洞问题比如“”、优秀的专业问题比如“”、优秀的学术问题比如“”、“”。这些都是非常好的问题,自然会有好的回答。对做物理的人,发现参与这些优秀的问题,是很愉快的事情,而不是在这种问题下的逞口舌之快。不要在这种问题和我这种回答上浪费时间了,纯吐槽。丸。
宇宙在大尺度是三维空间加一维时间,不同的宇宙学模型只是对应不同的四维度规。而在小尺度,目前有多种额外维的理论,但是均没有被实验证实。但是,即使在小尺度存在额外维,我们也无法“直接观测”到,它仅仅体现为在四维时空的一些“不同效应”而已,或是一些新粒子,或是一些激发态,或是不同的角分布效应,人类不可能以实验的方式“深入探测”四维时空以外额外的维度。很多人提到了弦理论和R-S模型。需要指出的是,弦理论虽然目前取得了很大的进展,但他归根到底是极小尺度的物理。虽然小尺度物理会影响大尺度宇宙的演化,但这些小尺度的额外维效应绝对不会扩展到天文尺度。再者,弦理论为什么会选取卡拉比-丘流型作为背景,因为他更容易紧致化为低维理论而不产生很多目前实验不支持的副产品。那么什么是紧致化?紧致化其实说白了就是缩维,把一个十一维超弦或是十维的M理论,变成一个四维的有效理论,然后看看有没其它玩意。缩维的本质原因是我们没有在大尺度观测到任何额外维效应,在小尺度的额外维效应也受到目前实验的极大限制。R-S模型也是一个道理。原则上,任何人都可以写一个加了额外维的作用量和额外维度的度规,R-S模型最大的作用也是告诉我们,在我们把这个额外维度积分掉时,我们会发现一堆的KK态粒子,而这些粒子活在四维时空里,它的额外维度已经被积分掉了。为什么这个额外维度可以被积分掉?因为它必须是紧致化的。为什么它要被紧致化?因为大尺度的额外维很麻烦。说到这里可能很多人明白了两个事实:高能物理实验目前没有发现额外维度,而且对小尺度额外维(紧致化)具有很大的参数上的限制;天文观测和宇宙学甚至普通的动力学实验,都排除了大尺度额外维(非紧致化)的可能性。宇宙是几维的?这个问题其实有点难回答,因为我们既没有一个完备的小尺度的理论,也没有一个完美的大尺度理论。但是物理学是实验的科学,我们只能说,在目前实验限制下,大尺度上构造超过三维空间加一维时间的多维理论基本上是无法实现的,小尺度上各种额外维模型都受到越来越严格的实验限制,而且在宏观看来,小尺度的额外维就像小孩吹出的肥皂泡,总是会碎在四维时空中。顺便说下,我很喜欢《星际穿越》这部电影,里面有关广义相对论的很多东西都是非常有科学依据的,包括黑洞和虫洞的一些理论,但是关于额外维,那就是在瞎扯,大家看看就好,电影毕竟是电影。
弦论说11维和咱们民间科学爱好者说的三维或者3+1维不是同一个概念。拿三体或者星际穿越的维度概念去理解弦论的维度是没有意义的。弦论的维度更多的是数学上的概念,而不是物理上的概念——甚至弦论本身也可以说是这样,比物理更接近数学。回答问题:空间是三维的,按照宇宙=时间和空间的定义,宇宙是3+1,四维的。至少以现有的公认的不是假说的科学认知来说是这样。然后吐槽一下,咱们知乎科学爱好者(简称知科好了),特别喜欢说蚂蚁是二维生物。然而三体里只是拿蚂蚁打了个比方,没让你真信啊…知乎科学爱好者还比较喜欢用比方代替论证,这是题外话。蚂蚁是二维生物的话,大象是不是?大象的行动也只有随着地平面做前后左右,大象又不能跳。大象可以趴下来,翻过来,蚂蚁也行。大象可以感觉到垂直方向的光,蚂蚁也能感觉到垂直方向的光和气味。所以蚂蚁大象和蚂蚱最大的区别是蚂蚱会跳,所以会跳的是三维生物,不会跳的是二维?对了蚂蚁窝是很显然的三维结构。蚂蚁的坐标在泥土中拥有上下左右前后三个方向的自由量。所以蚂蚁爬到地面上就是等效于被二向箔了?
没有相关知识储备对问题做回答,但我还是来818一下关注李嗣涔的人群,免得更多人被气功套进去了。来源 李嗣涔 贴吧 其一 有人云,手指识字。引用钱老一句话:“保证人体特异功能是真的”。其二有人云:名号延缓食物腐败,电冰箱都不用了,看来电冰箱企业要破产了。惊,进入伊甸园了。各种玄学,不堪入目。再随随便便翻翻的搜索结果,更是只见李嗣涔的关注群体显然是一群气功、玄学的追随者,是一群唯心者。而某答主的回答是在用已经被否定掉的了错误了的知识在强行解释问题,否定了现在科研成果,其本质还是在推广玄乎其玄的气功理论。-------------------------------------------这是李嗣涔的官网看看他的个人履历和钱老是不是有点相似,都是搞“人体科学”。和钱老是不是有点相似,都是搞“人体科学”。很遗憾有这些点错了发展点的科学家,但不能否认他们在本业上的价值所在。糟糕的是,科学家的错误被一群唯心下影响的人引以为他们自己的“圣经”,妄图向世界传播自己对世界的随性的自我的认知(谬误)。----------------------------------------------为什么瞧不起民科 我想知道这个st jason什么学历,能抱着民科不放。找了个研究气功的人的视频抱着不放,可悲其水平。给推荐一本书
不能忍了,点了一堆没有帮助和反对。不能眼睁睁地看着知乎被民科和气功大师和没学过物理却说话不负责任的人占领。
可见维当然是4啊,但是根据M理论,是有11维的,理论终究是理论,现在美国有一个装置(不记得叫什么名字了)正在根据测量短程的引力耗散来探测厘米级别的额外维(M理论表示,引力是闭弦,可以通过额外维传播)
我认识一个东北的小姐,她是宇宙观察者协会的副会长。有次事后抽着烟,听她讲宇宙的概念,她说目前知道的宇宙维度是17唯,人类的观测条件不断发展,科学这把武器会使这个宇宙越来越真实。在伽利略发明望远镜之前,人们抬头看天,看到的月亮也许就是个像素很低的动态图片,随着望远镜的发明,可能宇宙的掌握者让月球更真实一点,如果我们非要去月球背面看看,那么它们应该会创造出所谓的背面环境。还有她说,自从探测器飞出太阳系,人类就收不到信号了,这是因为,探测器已经达到了它们能做的极限,如果我们还是这么好奇,那么我们又会回到原始社会初期,这样的轮回,它们已经进行无数次了。
我以为这是个物理问题,看了各种答案后才发现是个历史问题。另外我可以确切地告诉你,物理空间是三维的,并且只有三维,没有一维的和二维的空间。至于时间,比空间要复杂,而且明显与空间的维度概念不一样,实际上,时间必定与运动相关。最后,我不喜欢任何引用的东西,我希望看到的答案是你认同的是什么,而不是历史上是怎么看的,如果你觉得是这样,那就不要告诉我这不是你说的,曾经谁谁谁说过。
截至目前(21世纪初)最新的进展是,宇宙很可能是二维的。但是全世界能说清楚为什么是这样的人,也就是那么一二百个搞弦论的理论物理学家。(是很可能而不是有可能)另外为什么有很多答案是胡诌的?抖机灵?PS 在国内,这个问题可以问果壳的Sheldon或者微博的李淼。 可是他们好像不上知乎呢。
已有帐号?
无法登录?
社交帐号登录宇宙有10维是哪几维分别是什么?我知道我们人类生活在4维空间里面0-4维是奇点`直线`平面`立体`时间!那么接下来的几维是什么的`?
卖萌滚粗47
超弦理论告诉我们:我们的宇宙具有10维的空间(而在超弦理论基础上发展起来的膜理论更是宣称宇宙有11维空间).我们平常只能感知到空间的三个维度,我们可以上下左右前后移动,也可以在时间维度里向“前”移动,这些是我们司空见惯的,但是那另外的六维空间在哪儿?你找不到,因为它们以“卡-丘”空间的形状卷蜷缩起来,躲出了我们的视野.蜷缩的高维 应该说,这六维空间目前还没有一个固定的模型能在计算机上展现出来,也没有一种形状能让所有的物理学家都赞同.唉!宇宙不是那么简单的!它到底是什么样子,我们不得而知.但你可别气馁,科学家们认为这些多出来的维卷曲在一种叫做“卡拉比-丘成桐”的空间结构里,“卡-丘”空间的大小如何呢?它的半径小于亿亿亿亿分之一米,只有质子和中子半径的亿万分之一!太小了!目前我们是无法用任何办法来考察到的,更别说钻到里南去旅游一番、看个究竟了.的确,要描述“卡-丘”空间几乎是不可能的,因为它有六个维度.但是,还是让我们试着去想象出一个图景来吧!“卡-丘”空间看起来就像纸团,就是那些你随手扔掉的攥成团的用过的草稿纸那样,然而,“卡-丘”空间的迂回曲折和翻转可比你那随手一攥,拧出来的形状复杂多了,它们像一条条蛟龙一样,尽情地翻腾,绕着自己翻过去,再转回来,打成一个个环,丝毫没有一针见规则可以用传的欧几里德几何描述,可是它们呢?却对此表现出完全蔑视的态度,它们只遵循一种更为抽象的几何学,比如说,卡-丘空间根本不知道什么是直线!身处某一个“卡-丘”空间的感觉一定很刺激吧?确实,它很像一胩有趣的房子,很多墙壁围绕着我们,房子上似乎到处都是镜子,镜子里有无数我们自身的影像,当我们凝视的目光投向任何方向,我们都在经历着奇特的视觉魔幻,比方说,你注视正前方,看到的是什么?不是你的正面,而是你的背部!当然,卡-丘空间里面并没有什么镜子,那里只空间本身.所以这里存在一个本质上的差异:从理论上讲,当你可以看着前方而确实看到了你的北面时,你可以对着你的“背”扔个球过去,两秒钟后,你猜会怎么样?你会感到有个发射物朝着你的剂量冲过来!想知道这个球的具体行踪吗?客观存在可能已经在六维空间里来回折腾了好几圈,就像乘坐了好多个过山车一样,最终,它结束了整了旅行,在你背上停了下来.“卡-丘”空间就是这么一种奇怪的东西!从猜想到定理 科学家们“算”出来,多余的那六维空间正是采取了这种特殊、古怪的方式紧缩起来的,它们看起来是细细长长的弦上面的一颗颗珠子,弦可能从它们的“孔”中穿过去,也可能绕过它们,包着它们.这些细细长长的弦在不停的振动,就组成了各种奇怪的形状的发掘过程颇 具戏剧性!科学家们讨论额外空间的时候,他们从不用我们的日常语言来叙述,因为这样会误导我们,以为这些空间也和我们的三维空间一样.科学家 们是用数学语言来表达多维空间的,数学的概念很容易推广来讨论任意维数的空间.比方说,你知道数学家是如何思考圆圈和球体的不同吗?对你们来说,他们实际上是同一种东西,都是离一点距离相同的点组成的集体.数学家管圆圈叫做一维的球体,因为要画一个圆,只需要适度弯曲的一信线条就可以了;而实际的球体被叫做维球,因为要得到一个球,需 要一个二维平面.对于数学家来说,一维球和维球之间的区别无关紧要.他们更喜欢学习N维球,就是你想要多少维就有多少维的球.不管你 能否想象得出,总之你就假设它存在于思维空间吧!卡拉比就是这种几何学的想象大师,你在职954年的国际数学家大会上提出了的一个猜想,预言有这么一类紧缩的空间结构存在,但由于证明十 分困难,此类空间的存在性一直悬而未决.可以说,除了卡拉比本人,几乎没有人相信这个猜想是对的.包括后来获得数学领域中的"诺贝尔奖" --菲尔兹奖的新一代华人数学家杰出代表丘成桐在内.丘成桐只有21岁时就开始思索这个久攻不克的大难题,他在研究上花了两年工夫,想证明它是错的,他甚至在一个很大的国际会议里面宣布找到一个反 例证明这个是错的,听的数学家也认为很有道理,于是大家都认为卡拉比猜想是错的.两个月以后,卡拉比得知此事,让丘成桐将证明重新再讲一遍.这让丘成桐不得不重新考虑这个问题,这时他发现自己的推论是有漏洞的.在讲给卡拉比听以前,丘成桐两个星期没有睡觉,想弥补这个漏洞,结果他发现,没办法弥补!这下,他只好承认错误,于是写信给卡拉比,决定反过来,将全部时间用来想证明它.这个决定让他花了四年工夫,1976年底,他用强有力的证明,终于解决了这一问 题!这个伟在猜想的证明,将几何学带入一个全新领域,更在物理学各方面大放异彩."卡-丘"空间对于超弦理论如此重要--它的"紧缩性能"正是超弦理论物理学家要找 的.目前已经测试出25种"卡--丘"空间构造符合超弦理论的"胃口".
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