來(lái)源：中國科技網(wǎng)-科技日報 作者：常麗君 2014年12月16日 00:50
[導讀] 隨著(zhù)《星際穿越》在全球熱播，空間知識再次成為人們興趣的焦點(diǎn)。然而維度究竟是什么？它們在我們宇宙中扮演著(zhù)怎樣的角色？物理學(xué)家組織網(wǎng)近日向人們介紹了“超弦理論”提出的十維宇宙框架。
十維的宇宙什么樣？
科技日報訊 隨著(zhù)《星際穿越》在全球熱播，空間知識再次成為人們興趣的焦點(diǎn)。當談到“不同維度”時(shí)，人們往往會(huì )想到平行宇宙之類(lèi)的事物，那里的事物以不同方式運作著(zhù)。然而維度究竟是什么？它們在我們宇宙中扮演著(zhù)怎樣的角色？物理學(xué)家組織網(wǎng)近日向人們介紹了“超弦理論”提出的十維宇宙框架。
在日常生活中，我們能隨時(shí)意識到周?chē)挛锒加腥齻€(gè)維度——長(cháng)度、寬度和縱深，如一根直線(xiàn)是一維的，只有長(cháng)度而沒(méi)有其他特征。二維物體如一個(gè)正方形。第三維表示縱深，為所有物體賦予空間感，如一個(gè)三維立方體。此外還有7個(gè)不太明顯的維度，對宇宙和我們所知的現實(shí)有著(zhù)直接的影響?？茖W(xué)家認為第四維是時(shí)間，控制著(zhù)所有已知事物在任意點(diǎn)上的性質(zhì)。結合其他三維，可以知道一個(gè)物體在時(shí)間上的位置。
根據超弦理論，第五和第六維是在可能出現的世界，如果我們能洞見(jiàn)第五維，將會(huì )看到一個(gè)與我們的世界略微不同的世界，這給了我們一種方法，測量我們的世界和其他可能世界之間的相似與不同。
在第六維，我們會(huì )看到一個(gè)由潛在世界組成的平面，我們可以比較、定位所有可能的宇宙，它們都開(kāi)始于相同初始條件，比如大爆炸。按照這一理論，如果你掌握了第五和第六維，就能沿時(shí)間返回過(guò)去，或進(jìn)入不同的未來(lái)。
在第七維，你進(jìn)入了不同初始條件的可能世界。在第五和第六維是初始條件相同，隨后的演變不同。第七維是從時(shí)間的最初開(kāi)始，一切就已經(jīng)不同。第八維再次為我們展示這些可能的世界歷史的平面，每一個(gè)都始于不同的初始條件，并衍生出無(wú)限分支。
在第九維，我們能比較所有可能的宇宙歷史，它們有著(zhù)各種不同的初始條件和不同的物理法則。在第十和最后的維度，我們到達了涵蓋一切可能和想象的點(diǎn)，此外再也無(wú)法想象，這也是我們在維度上所能設想的極限。
在時(shí)間以后還有其他六個(gè)維度，這對我們來(lái)說(shuō)很難理解，但對弦理論本身的自洽一致卻是必須的。我們只能想象出四維時(shí)空，所以十維宇宙可以有兩種解釋?zhuān)阂雌渌S度被壓縮到極小尺度，要么我們的世界存在于一個(gè)三維的子流形，就像一種膜，不僅萬(wàn)有引力，所有已知粒子都受其限制。如果另外六維是被壓縮的，則是以卡拉比-丘流型的形式存在。雖然我們無(wú)法用感官來(lái)感知，它們卻從一開(kāi)始就控制著(zhù)宇宙的形成?？茖W(xué)家們相信，用望遠鏡尋找來(lái)自早期宇宙的光，就可能看到另外這些維度是怎樣影響宇宙演化的。
“超弦理論”是宏大的統一理論的候選，類(lèi)似“萬(wàn)物理論”那樣，認為宇宙由10個(gè)維度（或更多，取決于所用的弦理論模型）構成，試圖調和粒子物理標準模型和萬(wàn)有引力理論，解釋宇宙中所有已知的力是怎樣相互作用，其他可能的宇宙是怎樣運行的。（常麗君）
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