什么是维度，究竟有多少维度？-营销圈

什么是维度，究竟有多少维度？

用户投稿 • 2022年4月30日 pm5:48 • 网络资讯 • 阅读 419

很久以前，人们常常用画作去表达二维的世界，至少很长一段时间都仅是如此。直到中世纪，艺术家们才发现他们可以在二维的画布上展现出三维的东西。因此，我们也进一步推断，世界有四维，三个维度是空间，一个是时间。不过，世界是否存在更多维度仍然是一个值得研究的问题。

人们都是通过三维来认知事物的-比如我们所说的长、宽、高。一条线只在一维中出现，因为它只有长度。一个正方形在二维中存在，因为它不仅有长，还有高。然而，一个立方体长宽高都有，所以它存在于三维空间当中。一个超立方体，在几何意义上来说，是一个四维空间当中立方体的形态。我们无法想象它是什么样的，但是这不代表它不存在。

什么是维度，究竟有多少维度？

很多理论想要向我们证明，其实我们生活的宇宙还存在更多的维度，远远超出我们的预知。而物理则是一门可以解释宇宙中万物和一切现象的学科，包括广义相对论和量子场理论。广义相对论重点是在引力上，可以宏观上用来探究宇宙；然而，量子场理论是关于电磁效应，核所产生的强力和弱力，它一般从微观上被用来探究问题。（核强力可以使原子靠紧，核弱力则会导致放射性衰变。）但是问题在于，这两个理论本来就相互矛盾。

什么是维度，究竟有多少维度？

弦论是一个想要把广义相对论和量子场理论和并起来的理论，它包含了对这四种基本的力的解读。前提是，它需要假设存在很多其他的维度，只有这样才可以从数学的意义上成立。

不过，那些未知的维度会“藏”在哪里呢？我们最早接触“新”的维度的概念，是在爱因斯坦在19世纪提出相对论的时候。现在，我们生活在的世界被人认为是三维的，但是爱因斯坦也是在研究电磁的时候才发现，时间，就是第四个维度。

同样的道理也能用来解释引力场。在他的方程里，所有四个维度相互结合，一起交织成了时空。相比于牛顿物理学，这样就能把世界解释得更好，预测得更精准。我们画的这个示例也是这个意思，在我们周围一直还存在着另外一个维度。爱因斯坦的狭义和广义相对论提出来之前还没有人意识到这另外一个维度的存在，自他一提出来，立刻就有科学家考虑增加维度的事情。

什么是维度，究竟有多少维度？

1919年，数学家西奥多·卡鲁扎尝试在爱因斯坦方程中加入第五个维度，结果意外地合适。为了说明这个维度在哪，物理学家奥斯卡·克莱因打了个比方。在一根胶皮管子上爬了一只蚂蚁，蚂蚁以为它在一个二维平面上，但是因为胶皮弯成了管子，增加了一个维度，所以它实际在是三维中的。之后几十年，这个想法得到了一系列的完善，其中弦理论想着去增加更多的维度以统一自然力。

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超弦理论认为，宇宙起码有十个维度，四个常规的和六个小而紧密的，这后六个自己缠绕起来，形成所谓的卡拉-丘流形。凭借人类的大脑直接想象出它的整体结构不大可能，不过想象它的二维横截面还是可以可能的。或许十个维度已经够多了，但物理学家不这么想，弦理论当中最有名的变种M-理论，把维度增加到了十一维！M理论的提出者爱德华·温吞说，这里的“M”并不具体代表某种东西，而是代表了“魔术”（magic）、“迷”（mystery）或者“膜”（membrane）。

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另外还有一种玻色弦理论，这是上世纪60年代弦理论的早期版本，它认为存在26个维度，包括25个空间维和1个时间维。乍一看，我们怎么只能看见26个维度当中的3个呢，这也太少了，不过想想人类只能看到光谱中窄窄的可见光这一段，这也就不难理解了。我们如果用不着那3个维度以外的维度也能活得好好的，那可能就永远进化不出来看见它们的能力。再强调一次，多出来的那些维度虽然很难想象，但是它们现在都紧密地缠绕在卡拉-丘流形里。

究竟有多少维度

这些维度太小而无法被我们感知，量子力学给这种情况的复杂度又增加了一个层次。在量子层面上，世界并不像我们所想的那样运行，并且事件的发生在宏观层面根本无法感受。根据多世界解释，量子力学甚至要求无限宇宙的存在。奇怪的是，这实际上是一个流行的理论。基本上，量子力学似乎表明，在原子和亚原子水平上，物理系统在被测量之前没有确定的性质。多世界解释假设:所有可能的结果已经发生，只是发生在不同的世界中。因此在另一种意义上，也存在许多其他”维度”：其他世界就在我们的世界周围。

想象一根有长度的绳子 – 虽然它看起来像是一个长长的物体，但仔细观察，有数百根细小的线彼此并排。目前到底有多少维度真实存在尚无定论。数学上有大量可能存在的维度，但这并不意味着它们真实存在。数学的问题在于，它极其富有创造性和抽象性，可以在纸上保持一致，而不必代表物质世界。例如，在数学上我们用坐标轴表示维度，通常是三维：x，y和z。但是，我们可以像添加更多字母一样轻松地添加维度 – 即使无法绘制.而证明它们的存在则完全是另一项壮举。这些额外的维度可能太小而看不见，但也许我们确实经历过它们与我们的世界的相互作用。

一些研究人员假设意识存在于另一个维度中 – 可以说，一个或多个维度实际上存在于我们的头脑中是有可能的。或者，也许死亡打开了在我们理解中的另一个维度，而来世则存在于它自己的维度中。也许暗物质和暗能量是理解这些其他维度在哪的关键，因为两者都完全不可见，但占有宇宙中大部分物质和能量。事实上，根据观察，可观测的物质和能量总和仅占宇宙总量的5%。如果有26个维度，也许其余的都折叠于不可见物质和能量中！无论哪种方式，如此多的维度存在于数学重要部分的这一事实证明，正如我们所知有多少个维度确实存在一样，我们对宇宙知之甚少。

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