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法治皇权唯法独尊

唵·心存宇宙生生不息演化唯法独尊物质不灭哈哈哈……

 
 
 

日志

 
 

二十六维空间  

2017-03-28 07:33:29|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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二十六维空间 - 妙宝居士 - 法治皇权唯法独尊
 

二十六维空间

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当代物理中弦理论认为:空间十维十一维空间(维度最大值为十一维,详见M理论值),除了已知的三维,剩余的维数都在量子力学量度下(10的负十几次方)卷缩。该理论只是假想,虽有严密理论依据但并未得到试验证实。 弦理论有更大的问题:似乎只有当空间— 时间是十维或二十六维,而不是通常的四维时它们才是协调的!根据爱因斯坦广义相对论,我们之外有着更多的空间,因为时空不是绝对的,而是相对的,空间是可以被改变的,所以,从我们生活的三维时空(空间三维 时间为第四维)衍生出其它的空间也是有可能的。
中文名
二十六维空间
外文名
26 d
提出者
爱因斯坦
应用学科
物理
适用领域范围
物理
适用领域范围
宇宙

原理定义

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当然,额外的空间 ——时间维数是科学幻想的老生常谈;的确,它们几乎是必不可少的,因为否则相对论对人们不能旅行得比光更快的限制意味着,由于要花这么长的时间,以至于在恒星和星系之间的旅行成为不可能。科学幻想的办法是,人们可以通过更高的维数抄近路。这一点可用以下方法描述。想像我们生活的空间只有二维,并且弯曲成像一个锚圈或环的表面。如果你是处在这圈的内侧的一边而要到另一边去,你必须沿着圈的内边缘走一圈。然而,你如果允许在第三维空间里旅行,则可以直穿过去。

详细内容

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如果这些额外的维数确实存在,为什么我们没有觉察到它们呢?为何我们只看到三维空间和一维时间呢?一般认为,其他的维数被弯卷到非常小的尺度——大约为1英寸的一百万亿亿亿分之一的空间, 人们根本无从觉察这么小的尺度。我们只能看到一个时间和三个空间的维数,这儿空间—时间是相当平坦的。这正如一个桔子的表面:如果你靠非常近去看,它是坑坑洼洼的并有皱纹;但若离开一定的距离, 你就看不见高低起伏而显得很光滑。对于空间—时间亦是如此。因此在非常小的尺度下,空间—时间是十维的,并且是高度弯曲的;但在更大的尺度下,你看不见曲率或者额外的维数。如果这个图像是正确的,对于自愿的空间旅行者来讲是个坏消息,额外附加的维实在是太小了,以至于不能允许空间飞船通过。然而,它引起了另一个重要问题:为何是一些而不是所有的维数被卷曲成一个小球?也许在宇宙的极早期所有的维都曾经非常弯曲过。为何一维时间和三维空间摊平开来,而其他的维仍然紧紧地卷曲着?人择原理可能提供一个答案。二维空间似乎不足以允许像我们这样复杂生命的发展。例如,如果二维动物吃东西时不能将之完全消化,则它必须将其残渣从吞下食物的同样通道吐出来;因为如果有一个穿通全身的通道,它就将这生物分割成两个分开的部分,我们的二维动物就解体了。类似的,在二维动物身上实现任何血液循环都是非常困难的。

应用

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多于三维的空间维数也有问题。两个物体之间的引力将随距离衰减得比在三维 空间中更快。(在三维空间内,如果距离加倍则引力减少到1/4。在四维空间减少到1/8,五维空间1/16等等。)其意义在于使像地球这样绕着太阳的行星的轨道变得不稳定,地球偏离圆周轨道的最小微扰(例如由于其他行星的引力吸引)都会引起它以螺旋线的轨道向外离开或向内落到太阳上去。我们就会被冻死或者被烧死。事实上,在维数多于三维的空间中,引力随距离变化的同样行为意味着,太阳不可能由于压力和引力相平衡,而存在于一个稳定的状态,它若不被分解就会坍缩 形成黑洞。在任一情况下,作为地球上生命的热和光的来源来说,它没有多大用处。 在小尺度下,原子里使电子绕着原子核运动的电力行为正和引力一样,这样电子或者从原子逃逸出去,或者以螺旋的轨道落到原子核上去。在任一情形下,都不存在我们所知道的原子。 看来很清楚,至少如我们所知,生命只能存在于一维时间和三维空间没被卷曲得很小的空间—时间区域里。这表明,只要人们可以证明弦理论至少允许存在宇宙的这样的区域——似乎弦理论确实能做到这一点,则我们可以用弱人择原理。同样, 也会存在宇宙的其他区域或其他宇宙(不管那是什么含意),那里所有的维都被卷曲得很小,或者多于四维几乎是平坦的。但在这样的区域里,不会有智慧生物去观察这有效维数的不同数目。
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