聲明:本文內(nèi)容均引用權(quán)威資料結(jié)合個(gè)人觀點(diǎn)進(jìn)行撰寫,文末已標(biāo)注文獻(xiàn)來源,請(qǐng)知悉。

大多數(shù)人對(duì)宇宙維度的理解是三維加上時(shí)間這一維,總共四維。

在現(xiàn)代物理學(xué)弦理論的框架下,宇宙其實(shí)需要用十個(gè)維度來描述,這聽起來有點(diǎn)不太靠譜,但這種理論扎根于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)和物理學(xué)推導(dǎo),是實(shí)打?qū)嵉目茖W(xué)!

十維宇宙里到底是什么?為什么科學(xué)家說,一旦人類進(jìn)入十維空間,就會(huì)既死亡又永恒呢?

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聽說宇宙是十維的

了解十維宇宙概念得先聊聊弦理論,弦理論的科學(xué)家認(rèn)為,構(gòu)成物質(zhì)的基本單位并不是粒子,而是像弦一樣的東西,粒子是因?yàn)橄业恼駝?dòng)才產(chǎn)生的,但弦理論有個(gè)非常刁鉆的要求,它只在十維空間中才成立。

那現(xiàn)在人類認(rèn)知的三維空間加時(shí)間顯然不夠,剩下的六維在哪里呢?

秘密在于幾何結(jié)構(gòu)卡拉比-丘流形,科學(xué)家認(rèn)為這種結(jié)構(gòu)可以很好的隱藏六個(gè)額外的維度,數(shù)學(xué)家丘成桐通過嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明卡拉比-丘流形是真實(shí)存在的。

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那些額外的維度并不是消失了,而是因?yàn)闃O其微小,蜷縮在我們?nèi)庋蹮o法看到的小幾何結(jié)構(gòu)中,這些隱藏的維度雖然不可見,但卻在一定程度上決定了宇宙的物理定律和各種粒子性質(zhì)。

物理學(xué)界的卡拉比-丘流形已經(jīng)成了解釋弦理論不可或缺的一部分,雖然我們?nèi)粘I钪兄荒芨兄剿木S,但隱藏起來的維度可能在宇宙的各個(gè)角落默默發(fā)揮著它們的作用。

雖然這種理論現(xiàn)在聽起來很玄妙,但人類物理學(xué)不就是在假設(shè)和猜想中不斷進(jìn)步的嗎?歷史上有很多復(fù)雜難懂的概念最后都得到了驗(yàn)證。

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雖然目前我們沒辦法直接觀察到這些額外維度,但科學(xué)家們正通過大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)實(shí)驗(yàn)尋找它們的蛛絲馬跡,如果我們能找到證據(jù)證明這些額外維度真的存在,或許將徹底顛覆我們對(duì)宇宙的理解。

可從零維到十維是怎么一步步加上去的呢?

從零維到九維,一步步燒腦走起!

零維就是一個(gè)沒有長寬高的點(diǎn),除了這個(gè)孤零零的點(diǎn),零維空間里是一片虛無。

一維也很好理解,是將無數(shù)個(gè)零維點(diǎn)組成的一條線,只有長度沒有寬和高。

二維則是像紙一樣的平面,比一維增加了寬度,但還是沒有高度,這三個(gè)維度對(duì)我們這種三維生物來說都是容易理解的,畢竟在日常生活中看到一條線或者一個(gè)平面并不難。

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三維空間就是我們熟悉的日常生活空間,我們看到的立體世界是由長寬高三個(gè)維度構(gòu)成的,這個(gè)空間里的一切都有體積,不管是桌椅板凳還是人體都是三維的。

其實(shí)所有空間都是由點(diǎn)匯聚而成,零維是所有空間的基礎(chǔ),不論是討論高維度還是低維度,點(diǎn)都是構(gòu)成空間的基本元素。

到了四維事情就更加復(fù)雜了,四維在三維的基礎(chǔ)上加入了時(shí)間維度,任何物體在空間中的狀態(tài)都變成了隨時(shí)間動(dòng)態(tài)變化的過程,一分鐘前和一分鐘后的位置都不一樣。

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在四維空間中時(shí)間是可以觀察的維度,雖然還不能改變時(shí)間的流向,但已經(jīng)可以一眼萬年。

五維已經(jīng)允許我們?cè)诓煌臅r(shí)間線上進(jìn)行選擇,四維空間的時(shí)間是一條固定的線,所有事情按順序發(fā)生。

在五維空間則會(huì)根據(jù)不同的選擇產(chǎn)生不同的時(shí)間線,就是科幻電影里面常提到的平行宇宙概念,時(shí)間一去不復(fù)返這句流傳千年的箴言在五維空間中將成為悖論,每個(gè)選擇都會(huì)誕生一個(gè)新的時(shí)間線。

六維空間就更復(fù)雜了,它可以將不同的可能性連接起來,五維空間里雖然也有很多不同的時(shí)間線,但這些時(shí)間線是幾乎不可跨越的,六維空間則可以在不同的時(shí)間線之間直接通信,對(duì)于六維空間的生物來說,跨越時(shí)空就像我們橫穿馬路一樣簡(jiǎn)單。

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七維空間的一切對(duì)于我們來說已經(jīng)很難理解了,七維空間包含了所有可能的宇宙。

這些宇宙的物理定律和我們所熟悉的世界有可能完全不同,人類現(xiàn)有的物理學(xué)基礎(chǔ)將可能完全崩塌,可能存在沒有引力的宇宙,有的宇宙也可能時(shí)間倒流。

八維空間則是這些不同宇宙組成的無限集合,八維中的每個(gè)點(diǎn)都代表著一個(gè)完整的宇宙,這些宇宙也在遵循著完全不同的物理定律發(fā)展。

九維空間不僅包含了所有可能的宇宙,還讓這些宇宙以各種方式相互作用,不同宇宙在九維生物的眼中就類似一個(gè)個(gè)不一樣的蟻房,他們可以站在上帝視角觀察這些世界,是神一般的存在。

那十維呢?十維空間到底有什么?為什么科學(xué)家說一旦進(jìn)入十維空間,人類就會(huì)處于既死亡又永恒的狀態(tài)?

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10維空間:進(jìn)去就死,但又永遠(yuǎn)活著?

如果說前面的維度已經(jīng)讓不太好理解,那十維相當(dāng)于直接把理智和直覺按在地上摩擦。

按照弦理論的認(rèn)知,十維空間包含了一切可能性,也就是所有宇宙,所有時(shí)間線和所有物理定律的總和,這種空間的龐大將遠(yuǎn)超人類的想象。

它把所有一切都囊括其中最終形成終極維度,十維空間就是所有可能性的集合體,每種可能性都同時(shí)存在,再也沒有如果但是,因?yàn)樗械囊磺卸家呀?jīng)在這里了。

物理學(xué)家推測(cè)十維空間的存在是因?yàn)橄依碚撔枰粋€(gè)終極維度來統(tǒng)一自然界的所有基本力,在低維度情況下,這些基本力的表現(xiàn)各不相同難以統(tǒng)一,但在十維空間里的所有力能找到共同的描述方式。

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對(duì)于十維空間的描述成了弦理論的一個(gè)核心賣點(diǎn)。

既然十維空間包含了一切可能性,那時(shí)間空間的區(qū)分在十維空間里已經(jīng)消失了。一切都同時(shí)發(fā)生,任何選擇變化或者歷史未來都在這里匯聚。

具備這樣特性的十維空間也成了一個(gè)極端特殊的存在,對(duì)我們這種以三維空間為生活基礎(chǔ)的生命體來說,進(jìn)入十維空間幾乎是個(gè)無法理解的悖論。

那為什么人一旦進(jìn)入十維空間就會(huì)處于既死亡又永恒的狀態(tài)呢?這句話聽起來有一些自相矛盾,但在十維空間框架下卻成了最合理的推論。

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我們習(xí)慣將生命看成時(shí)間線上的過程,從出生到成長再到衰老和死亡,時(shí)間只能向前流淌,每個(gè)階段都在線性發(fā)生,這是我們?cè)谒木S空間里的基本體驗(yàn)。

在十維空間里的時(shí)間將不再是個(gè)線性的東西,所有的時(shí)間點(diǎn)都同時(shí)存在,沒有所謂的過去現(xiàn)在和未來,所以時(shí)間線的概念在十維空間是直接崩塌掉的。

當(dāng)所有時(shí)間點(diǎn)都同時(shí)存在時(shí),傳統(tǒng)意義上的壽命也就沒了,人的每個(gè)可能狀態(tài)和每個(gè)瞬間都同時(shí)存在于十維空間中,所謂的生死早就沒了實(shí)際意義。

生命的每一個(gè)狀態(tài)都成了既定事實(shí)擺在在那里,沒有了時(shí)間線的限制,所以進(jìn)入十維空間的生命體也就不能稱它為生命體了,沒了生老病死的時(shí)間流逝,同時(shí)也成了永恒的既定事實(shí),每個(gè)瞬間都存在但又已經(jīng)不再按時(shí)間順序發(fā)生了。

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十維空間這種既死亡又永恒的狀態(tài)不僅是物理學(xué)的難題,也對(duì)哲學(xué)和人類理解力產(chǎn)生了極大的困擾。

傳統(tǒng)哲學(xué)中的生命和死亡是對(duì)立的,有生就有死,但十維空間打破了這種對(duì)立,在那個(gè)維度里的死亡和永恒并不是對(duì)立面,只不過是同時(shí)存在的事實(shí)罷了。

這種現(xiàn)象已經(jīng)超越現(xiàn)在人類的理解能力了,生活在四維時(shí)空的我們習(xí)慣了以線性方式思考時(shí)間,但在十維空間中的時(shí)間則是以全景的方式呈現(xiàn)出來的,時(shí)間不再有先后順序,雖然字面上可以理解,但如何在十維空間中存在已經(jīng)超出了我們的想象。

既然十維空間距離我們現(xiàn)在的生活非常遙遠(yuǎn),為什么科學(xué)家還要提出這個(gè)概念,除了給所有理論找一個(gè)宏觀框架之外,還有什么其他意義嗎?

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對(duì)于十維空間的探索其實(shí)就是人類探索宇宙的終極奧義,雖然人類現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了科技時(shí)代,但是對(duì)宇宙的認(rèn)知或許還不到萬分之一,宇宙的法則遠(yuǎn)比我們的感知要復(fù)雜得多。

十維空間就是在告訴我們,日常經(jīng)驗(yàn)雖然可以對(duì)生活有所幫助,但是不能將日常經(jīng)驗(yàn)奉為圭臬,否則會(huì)錯(cuò)失很多關(guān)鍵的東西。

十維空間的研究也在推動(dòng)理論物理學(xué)發(fā)展,可以為人類的未來發(fā)展提供一些新的可能性,雖然有了理論基礎(chǔ),但十維空間的真實(shí)樣子科學(xué)家也不知道,只能在探索中不斷發(fā)現(xiàn),而這些新的發(fā)現(xiàn)或許將對(duì)未來的技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

雖然我們無法直接觀測(cè)十維空間,但科學(xué)家們一直在各個(gè)領(lǐng)域做著努力。

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歐洲核子研究中心的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)就在尋找高維空間的證據(jù),雖然目前還沒有確鑿結(jié)果,但隨著科技進(jìn)一步發(fā)展,我們終將窺探到這個(gè)終極維度的真相。

結(jié)尾

人類的思維總是被時(shí)間和空間禁錮,我們習(xí)慣了四維空間中生活,也就習(xí)慣了用三維空間和限行時(shí)間來解釋萬物,可是宇宙之大無奇不有,如果非要按照現(xiàn)有的人類認(rèn)知去解釋宇宙,那么人類將永遠(yuǎn)無法窺探到宇宙的奧秘。