文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
爱因斯坦在相对论中 ， 提出宇宙是由三维空间+一维时间组成的四维时空 。
但是随着物理理论的发展 ， 越来越多的科学家认为宇宙可能存在额外维度 ， 额外维度的提出 ， 让物理理论有了一个全新的方向 ， 很多超前的物理理论 ， 都开始利用额外维度 ， 完成相关的理论基础 。
如果可以证明多维空间的存在 ， 那么很多理论都可以获得更加广阔的发展 ， 三维空间中 ， 物质结构被限制在三个维度中 ， 如果存在四维空间甚至更高维度的空间 ， 物质的结构形态 ， 就可以更加丰富 。
多维空间 ， 可以提供更多可能性：如果我们生活在二维空间 ， 那么整个世界只有长度和宽度 ， 物质结构也会非常简单 ， 我们在一张白纸上 ， 就可以画出二维空间中可能存在的结构 。
但是当二维空间拓展到三维空间时 ， 空间结构就会瞬间复杂很多 。 考虑柏拉图立体 ， 在三维空间中 ， 我们可以看到四面体、八面体、立方体、十二面体、二十面体 。 这些三维体块 ， 每一个面都由一种多边形组成 。
三维空间仅仅比二维空间多了一个维度 ， 但是空间结构会复杂很多 ， 物体的运动也可以获得额外的方向 。
利用额外维度 ， 物理学家可以找到很多超前理论 ， 这些超前理论虽然很难证明 ， 但是却可以形成相对统一的物理理论 ， 将宇宙的四大基本力进行统一 。
超前理论中的代表 ， 就是弦理论 ， 弦理论对额外维度的要求很高 ， 因为弦理论的基础 ， 是假设所有的粒子都由振动的弦组成 。
但是目前科学家发现的粒子数量非常多 ， 仅仅在三维空间里 ， 弦很难通过振动产生足够丰富的粒子 ， 因此弦理论认为宇宙至少存在十个空间维度 ， 而弦可以在十维空间中振动 ， 进而产生足够丰富的微观粒子 ， 进而产生我们熟悉的宇宙 。
宇宙真的存在额外维度吗？由于人类的认知局限在三维空间 ， 因此我们对一维、二维、三维空间非常了解 ， 但对四维空间一无所知 。
想要凭空想象四维空间并不现实 ， 科学家主要通过一维空间、二维空间、三维空间的科学现象 ， 对四维空间进行推测 。
我们经常看到的四维空间模型——超立方体 ， 就是通过二维空间与三维空间的联系 ， 推断出的四维空间模型 。 超立方体中间的立方体 ， 并不是一个小立方体 ， 而是和外围相同大小的立方体 。 由于第四维的出现 ， 让立方体产生了近大远小的透视效果 ， 因此模型内部的立方体更小 。
二维平面进行复制 ， 连接 ， 就可以形成三维体块 。 将三维体块进行复制、连接 ， 或许就是四维体块 ， 这也是超立方体的主要思想 。
但是体块连接形成的线条 ， 并非是三维空间的维度 ， 而是第四维 ， 因此我们无法观察到四维空间体块 ， 只能看到四维体块的投影 ， 而这个投影 ， 就是超立方体 。
超立方体并非是两个立方体 ， 而是八个立方体 。
想象一下 ， 将二维空间的正方形 ， 拼接成一个立方体 ， 需要将正方形向上挤压拼接到一起 ， 二维平面挤压拼接的地方 ， 就是第三维度 。
【宇宙存在额外维度吗？为什么科学家希望证明多维空间？】
如果将二维平面 ， 替换成三维体块 ， 通过类似的方式进行挤压拼接 。 立方体就会出现挤压 ， 形成四维空间体块 。
由于我们的空间感知和观察能力限制在三维空间 ， 因此我们无法观察三维体块通过挤压而形成的四维体块 ， 只能通过超立方体 ， 观察到四维体块的投影 。
无法观察四维空间 ， 是否意味着不存在额外维度：对于四维空间 ， 科学家搭建了很多相关的模型 ， 但四维空间的物体 ， 从来没有在我们的生活中出现过 ， 一个无法观察和出现的空间维度 ， 真的可能存在吗？
推荐阅读
- 揭秘陶乐德事件：男子在拘留室离奇消失，难道平行时空真的存在？
- 青藏高原将停止增高，后果不可承受，我们却未感到危机
- 寻求气候变化的确定性：要多少才足够？
- 少见！今年十五的月亮，不是十六圆
- 科学家在大型强子对撞机上寻找难以捉摸的基本粒子
- 地球果真出了大问题？火山爆发后出现神秘现象，科学家紧急发声
- 简述相对论发展史：从伽利略到引力波
- 重磅！英美科学家对奥密克戎病毒11个最新判断！对全球意义重大！
- 15000年前海底金字塔被发现，科学家推测：中华文明前身是MU文明
- 人的气运竟然真的存在？科学家竟然已经证实！