十一維宇宙是什麼,為什麼宇宙是十一維的!?

2022-05-20 05:10:01 字數 4768 閱讀 7347

1樓:靖施黃濃

宇宙11維

根據90年代提出的m理論(超弦理論的一種),宇宙是11維的,由震動的平面構成的。在愛因斯坦那裡,宇宙只是4維的(3維空間和1維時間),現代物理學則認為還有7維空間我們看不見。

科學家們對我們已認知的維與可能存在但未被認知的維之間的區別是如何解釋的呢?他們打了一個比方:一隻螞蟻在一張紙上行走,它只能向右或向左,向前或向後走。

對它來說高與低均無意義,這就是說,第3維的空間是存在的,但沒有被螞蟻所認識。同樣,我們的世界是由4維構成的(3個空間維,1個時間維),但我們沒有覺察到所有其他的維。

根據物理學家的看法還應該有7個維。儘管有這麼多的維,但這些維是看不見的,它們自身卷在了一起,被稱為壓縮的維。為了弄清這種看法,讓我們再以螞蟻為例我們的想像。

我們可以設想一下,將螞蟻在上面行走的那張紙捲起來,直到捲成一個圓筒形。如果螞蟻沿著的紙壁走,最後它又會回到出發點,這就是壓縮維的一個例子。如果能沿著著名的麥比烏斯帶走,也會發生上述現象,當然,它是3維的,但如果沿著它走過,總是會回到出發點的。

麥比烏斯帶從維的角度講是壓縮的,按照物理學它有3個維,但誰在上面行走,都只能認知人一個維。這就有點像左圖上的人:上行或者下行,但永遠不會走到盡頭。

如果螞蟻不是沿著紙筒彎曲的壁行走,它就永遠不會返回到原出發點。這就是2維(或者說被我們所感知的那種維)的例子,沿著它一直走,就不可能返回到原來的出發點。

2樓:手機使用者

十一維空間

超弦理論的十維空間之後,推出了十一維空間的超膜理論。

在九八年二月的『美國科學』上,有一篇介紹m理論的文章。the theory of m: m stands for magic, mystery or member 。

講了統一場論的最新進展。一個粒子不但有電荷的相吸,還有磁場的相互作用。兩者的統一構成引力。

我們一直以為影響無限小的粒子的因素與影響著地球般大小的星球的因素是不同的。因為過去的所有理論難以用於同時解釋粒子和星球的運動。也難以解釋引力的形成。

而m理論則正是一種正在形成的可以解釋從無限小的粒子到無限大的宇宙的統一場地論學說。文章中說這個理論為近年來越來越多的實驗所證實,可能是繼相對論以來,本世紀最偉大的物理學理論之一。據說在超弦理論的研究中,發現十維空間還有理論漏洞,新的膜理論就再在超弦的線上展拓成超膜,以十一層空間來解釋宇宙。

而只有其中四維空間可為人類所感覺,其餘的感覺不到的空間,就如聲波和光譜一樣,我們人類聽不到的超聲波和也看不到紅外線,卻不因我們的不能察覺而就可認為根不存在。正是在更高的空間裡,物體的電場和磁場相互作用形成萬有引力。也只有引入更多的空間才可以解釋為什麼分子的結構有左旋和右旋的向性不同。

而宇宙的許多自然之謎如黑洞、超自然力、意志力、時空通道等,以更多空間的理論才有可能存在和解釋。

為什麼宇宙是十一維的!?

3樓:

十一維空間是根據90年代提出的m理論(多種超弦理論的綜合),宇宙是11維的,由震動的平面構成的。

在九八年二月的『美國科學』上,有一篇介紹m理論的文章。the theory of m: m stands for magic, mystery or member 。

講了統一場論的最新進展。一個粒子不但有電荷的相吸,還有磁場的相互作用。兩者的統一構成引力。

我們一直以為影響無限小的粒子的因素與影響著地球般大小的星球的因素是不同的。因為過去的所有理論難以用於同時解釋粒子和星球的運動。也難以解釋引力的形成。

而m理論則正是一種正在形成的可以解釋從無限小的粒子到無限大的宇宙的統一場理論學說。

文章中說這個理論為越來越多的實驗所證實,是繼相對論以來,本世紀最偉大的物理學理論之一。據說在超弦理論的研究中,發現十維空間還有理論漏洞,新的膜理論就在超弦的線上展拓成超膜,以十一層空間來解釋宇宙。

而只有其中四維空間可為人類所感覺,其餘的感覺不到的空間,就如聲波和光譜一樣,我們人類聽不到的超聲波和也看不到紅外線,卻不因我們的不能察覺而就可認為根本不存在。正是在更高的空間裡,物體的電場和磁場相互作用形成萬有引力。

也只有引入更多的空間才可以解釋為什麼分子的結構有左旋和右旋的向性不同。 而宇宙的許多自然之謎如黑洞等,以更多空間的理論才有可能存在和解釋。

擴充套件資料:

理論維數

五維從我們這個宇宙大**開始到某個可能的結果,這段時間上的持續叫四維,而在這個四維時間線上任何一點都有無限種發展趨勢。這樣從四維上的某一點分出無限多的時間線,構成了五維空間。

六維五維空間上兩條時間線如同二維空間(如報紙上的兩個對角點)不能直接到達,而把報紙對摺就可以直接到達報紙上的對角點。在六維空間中正如把二維空間彎曲一樣,五維空間也可以彎曲,產生了六維空間,在六維空間中可以直接到達五維時間線上的任意一點。

七維七維空間包括了從宇宙大**開始到宇宙結束,所有空間維,所有時間維上的所有可能性,以及在任意兩點直接到達的可行性。五維空間是某一點產生無限個發展趨勢,七維是所有點即無限點上產生無限個時間線。

八維在七維空間上已經描繪了我們這個宇宙中從始到終,所有空間維,所有時間維,八維是什麼呢?對了,還有一個可供操作的點,那就是大**這個點,八維空間中包括了從大**處產生的無限多個宇宙,這些宇宙中有不同的物理定律,不同的引力常數,或許有沒有萬有引力、光速是否相同也說不定。

九維九維空間則是八維空間的彎曲,在八維空間中,不能直接在各個宇宙中到達不同的兩點,而九維空間中則可以在八維空間中的兩點間直接到達。

十維根據超弦理論,最小粒子不是實體的物質,而是由不同振動頻率的超弦形成的物質,不同的頻率產生了不同外在表現。在十維空間中,已經沒有物質了,只存在不同振動頻率的弦。在十維空間中一切皆有可能。

十一維十一維空間,是由十維空間加上記憶和感知構成,愛因斯坦認為記憶是可延伸且具有彈性的,而感知是存在於時間、空間、記憶之外的。超弦理論的十維空間之後,推出了十一維空間的超膜理論。總之,十一維空間是由時間、空間、記憶與感知構成的。

4樓:匿名使用者

我們所居於的時空有四個維(3個空間軸和1個時間軸),根據愛因斯坦的概念稱為四維空間,我們的宇宙是由時間和空間構成,而這條時間軸是一條虛數值的軸。

有些理論預言我們所居於的宇宙實際上有更多的維度(通常10,11 或 26 個)。但是這些附加的維度所量度的是次原子大小的宇宙。(請參看弦理論)

弦理論弦理論是發展中的理論物理學的一支,結合量子力學和廣義相對論為量子重力。弦理論用一段段「能量絃線」作最基本單位以說明世界上所有物質結構,大至星際銀河,小至電子、質子及夸克一類的基本粒子都由這一維的「能量線」所組成。中文文獻上,一般寫作「弦」或「弦」。

較早時期所建立的粒子學說則是認為所有物質是由零維的點粒子所組成,也是目前廣為接受的物理模型,也很成功的解釋和**相當多的物理現象和問題,但是此理論所根據的粒子模型卻遇到一些無法解釋的問題。比較起來,弦理論的基礎是波動模型,因此能夠避開前一種理論所遇到的問題。更深的弦理論學說不只是描述弦狀物體,還包含了點狀、薄膜狀物體,更高維度的空間,甚至平行宇宙。

值得注意的是,弦理論目前尚未能做出可以實驗驗證的準確**,關於這一點,以下內文會說明。

發展歷史

弦理論的雛形是在2023年由gabriele veneziano發現。他原本是要找能描述原子核內的強作用力的數學函式,然後在一本老舊的數學書裡找到了有200年之久的β函式,這函式能夠描述他所要求解的強作用力。不久後李奧納特·蘇士侃發現,這函式可理解為一小段類似橡皮筋那樣可扭曲抖動的有彈性的「線段」,這在日後則發展成「弦理論」。

雖然弦理論最開始是要解出強作用力的作用模式,但是後來的研究則發現了所有的最基本粒子,包含正反夸克,正反電子,正反微中子等等,以及四種基本作用力「粒子」(強、弱作用力粒子,電磁力粒子,以及重力粒子),都是由一小段的不停抖動的能量絃線所構成,而各種粒子彼此之間的差異只是這絃線抖動的方式和形狀的不同而已。

玻色弦理論

最早期的弦論叫做玻色弦理論,南部陽一郎給出了最早的作用量,但是該作用量在場論的框架內難以量子化。此後亞歷山大·泊裡雅科夫給出了一個等效的作用量,其幾何含義是把時空座標視為一個世介面的純量場,並且在世介面上滿足廣義相對論的一般座標變換規則。除此之外,如果要求這個作用量同時滿足在外爾變化下不變,那麼自然的會要求這個世介面是一個二維的曲面。

玻色弦理論是最簡單的一個弦論的模型,它最重要的物理影象是認為物理粒子不是單純的點粒子,而是由於弦的振動產生的激發態。顯然它有很大的缺點,其一是它只簡單描述了純量玻色子,沒有將費米子引入框架內;其二沒有包含一般量子場論中的規範對稱性;其三是當研究它的質量譜時候發現,它的真空態是一組質量平方小於零的不穩定快子。所有這些問題在推廣到超弦理論後得到了很好的解釋。

超弦理論

另外,「弦理論」這一用詞所指的原本包含了26維的玻色弦理論,和加入了超對稱性的超弦理論。在近日的物理界,「弦理論」 一般是專指「超弦理論」,而為了方便區分,較早的「玻色弦理論」則以全名稱呼。2023年代,受弦對偶的啟發,愛德華·維頓猜想存在一11維的m理論,他和其他學者找到強力的證據,顯示五種不同版本的十維超弦理論與十一維超重力論其實應該是m理論的六個不同極限。

這些發現帶動了第二次超弦理論革新。

弦理論與大一統理論

弦理論會吸引這麼多注意,大部分的原因是因為它很有可能會成為大一統理論。弦理論也可能是量子重力的解決方案之一。除了重力之外,它很自然的成功描述了各式作用力,包含了電磁力和其他自然界存在的各種作用力。

超弦理論還包含了組成物質的基本粒子之一的費米子。至於弦理論能不能成功的解釋基於目前物理界已知的所有作用力和物質所組成的宇宙,這還是未知數。至今研究員仍未能找到一個弦論模型,其低能極限為標準模型。

額外維d-膜

由於超弦理論的時空維數為10維,所以很自然的可以認為有6個額外的維度需要被緊化。當對閉弦緊化時,可以發現所謂的t-對偶;而對開弦緊化則可以發現開弦的端點是停留在這些超曲面上的,並且滿足dirichlet邊界條件。所以這些超曲面一般被稱為「d膜」。

研究員稱d膜的動力學為「矩陣理論」(m理論),是為「m」字之一**。

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