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高维空间为何无法被我们感知?
在爱因斯坦的时代,宇宙被认为由四维时空组成(3维空间和1维时间),而根据1990年代提出的M理论(膜理论,超弦理论的一种),宇宙是11维的,在日常能感知到的四维之外,还有7维空间尚未被人类认识到。 对此科学家经常打的一个比方是,一只蚂蚁在一张纸上行走,它只能向右或向左,向前或向后走。对它来说高与低均无意义,也就是说尽管第3维的空间是存在的,但没有被平面上的蚂蚁所认识。同样,我们只能感知到3个空间维,1个时间维组成的世界,但我们没有觉察到所有其他的维。 根据膜理论,另外7个维尚未被感知,是因为它们自身卷在了一起,被称为压缩的维。为了弄清这种看法,可以再以蚂蚁为例展开想象。我们可以设想一下,将蚂蚁在上面行走的那张纸卷起来,直到卷成一个圆筒形。如果蚂蚁沿着的纸壁走,最后它又会回到出发点,这就是压缩维的一个例子。 如果能沿着著名的"莫比乌斯带"走,也会发生上述现象,当然,它是3维的,但如果沿着它走过,总会回到出发点。莫比乌斯带从维的角度讲是压缩的,按照物理学它有3个维,但谁在上面行走,都只能认知一个维。如果蚂蚁不是沿着纸筒弯曲的壁行走,它就永远不会返回到原出发点。这就是2维(或者说被我们所感知的那种维)的例子,沿着它一直走,就不可能返回到原来的出发点。 (中国科技网) |
