四维时空之外还有其他更高的维度存在,它们到底在哪里?
弦理论诞生几十年来,一直没有被主流科学界认可,最主要的原因是该理论很难通过实验来直接验证。所以严格来讲,弦理论并不能算是物理学理论中的分支,更多地只是建立在数学公式上推导出来的理论。
不仅仅在实验中难以证明,弦理论繁杂的方程式让人有种天马行空的感觉,就像看科幻小说一样。同时弦理论提出的高维度空间,更让人有种"走火入魔"的感觉。
我们生活在实实在在的三维空间(四维时空),这点没有什么疑问。不过在1919年,德国数学家卡鲁扎打破了这个常识,提出我们的世界并不只有三个维度,还有其他高维度存在,只是我们看不到罢了。
后来卡鲁扎把他的想法告诉了爱因斯坦,后者也很感兴趣。爱因斯坦是这样认为的,万有引力其实只是四维弯曲时空里的波动,而卡鲁扎认为电磁力也可能是某种波动,而这样的波动需要一定的场所,和这个场所就存在另一个高维度空间里。
但最大的问题就是,其他的维度到底在哪里?那里又是什么样子的?
物理学家克莱恩继承了卡鲁扎的理论,提出了这样的观点:比如说远处有一根电线,我们远远看去,电线就像一条线,它是一维的。但是如果我们走近仔细观察电线,会看到电线也有厚度,电线上如果有一只蚂蚁,也能够前后走动。
克莱恩就认为,其他的维度就卷曲在更微小的尺度里,我们很难看到的微小尺度。我们的宇宙结构就像那根电线的表面一样,我们感知到的三维世界是伸长平铺的,同时还存在更加微小的卷曲维度,甚至比原子还要小数数十亿倍。
经过几十年的发展,弦理论也在更新发展,分化出了不同的分支,比如说超弦理论,M理论,膜理论等。每个理论对高维度的定义也有所不同,有的认为宇宙中拥有十个维度,也有人认为拥有多达26个维度。
同时,弦理论也诠释了万物的组成本质,认为基本粒子并非组成世界的基本单元结构,弦才是世界的基本单元,弦一直在振动,振动方式的不同就会形成不同的基本粒子!
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