宇宙空间的六维是什么是哪六维呢 都起着什么样的作用

宇宙空间的六维是什么
是哪六维呢 都起着什么样的作用

超弦理论告诉我们：我们的宇宙具有10维的空间（而在超弦理论基础上发展起来的膜理论更是宣称宇宙有11维空间）.我们平常只能感知到空间的三个维度,我们可以上下左右前后移动,也可以在时间维度里向“前”移动,这些是我们司空见惯的,但是那另外的六维空间在哪儿?你找不到,因为它们以“卡-丘”空间的形状卷蜷缩起来,躲出了我们的视野.
蜷缩的高维
应该说,这六维空间目前还没有一个固定的模型能在计算机上展现出来,也没有一种形状能让所有的物理学家都赞同.唉!宇宙不是那么简单的!它到底是什么样子,我们不得而知.但你可别气馁,科学家们认为这些多出来的维卷曲在一种叫做“卡拉比-丘成桐”的空间结构里,“卡-丘”空间的大小如何呢?它的半径小于亿亿亿亿分之一米,只有质子和中子半径的亿万分之一!太小了!目前我们是无法用任何办法来考察到的,更别说钻到里南去旅游一番、看个究竟了.
的确,要描述“卡-丘”空间几乎是不可能的,因为它有六个维度.但是,还是让我们试着去想象出一个图景来吧!
“卡-丘”空间看起来就像纸团,就是那些你随手扔掉的攥成团的用过的草稿纸那样,然而,“卡-丘”空间的迂回曲折和翻转可比你那随手一攥,拧出来的形状复杂多了,它们像一条条蛟龙一样,尽情地翻腾,绕着自己翻过去,再转回来,打成一个个环,丝毫没有一针见规则可以用传的欧几里德几何描述,可是它们呢?却对此表现出完全蔑视的态度,它们只遵循一种更为抽象的几何学,比如说,卡-丘空间根本不知道什么是直线!
身处某一个“卡-丘”空间的感觉一定很刺激吧?确实,它很像一胩有趣的房子,很多墙壁围绕着我们,房子上似乎到处都是镜子,镜子里有无数我们自身的影像,当我们凝视的目光投向任何方向,我们都在经历着奇特的视觉魔幻,比方说,你注视正前方,看到的是什么?不是你的正面,而是你的背部!
当然,卡-丘空间里面并没有什么镜子,那里只空间本身.所以这里存在一个本质上的差异：从理论上讲,当你可以看着前方而确实看到了你的北面时,你可以对着你的“背”扔个球过去,两秒钟后,你猜会怎么样?你会感到有个发射物朝着你的剂量冲过来!想知道这个球的具体行踪吗?客观存在可能已经在六维空间里来回折腾了好几圈,就像乘坐了好多个过山车一样,最终,它结束了整了旅行,在你背上停了下来.“卡-丘”空间就是这么一种奇怪的东西!
从猜想到定理
科学家们“算”出来,多余的那六维空间正是采取了这种特殊、古怪的方式紧缩起来的,它们看起来是细细长长的弦上面的一颗颗珠子,
弦可能从它们的“孔”中穿过去,也可能绕过它们,包着它们.这些细细长长的弦在不停的振动,就组成了各种奇怪的形状的发掘过程颇
具戏剧性!
科学家们讨论额外空间的时候,他们从不用我们的日常语言来叙述,因为这样会误导我们,以为这些空间也和我们的三维空间一样.科学家
们是用数学语言来表达多维空间的,数学的概念很容易推广来讨论任意维数的空间.
比方说,你知道数学家是如何思考圆圈和球体的不同吗?对你们来说,他们实际上是同一种东西,都是离一点距离相同的点组成的集体.
数学家管圆圈叫做一维的球体,因为要画一个圆,只需要适度弯曲的一信线条就可以了；而实际的球体被叫做维球,因为要得到一个球,需
要一个二维平面.对于数学家来说,一维球和维球之间的区别无关紧要.他们更喜欢学习N维球,就是你想要多少维就有多少维的球.不管你
能否想象得出,总之你就假设它存在于思维空间吧!
卡拉比就是这种几何学的想象大师,你在职954年的国际数学家大会上提出了的一个猜想,预言有这么一类紧缩的空间结构存在,但由于证明十
分困难,此类空间的存在性一直悬而未决.可以说,除了卡拉比本人,几乎没有人相信这个猜想是对的.包括后来获得数学领域中的诺贝尔奖
--菲尔兹奖的新一代华人数学家杰出代表丘成桐在内.
丘成桐只有21岁时就开始思索这个久攻不克的大难题,他在研究上花了两年工夫,想证明它是错的,他甚至在一个很大的国际会议里面宣布找到一个反
例证明这个是错的,听的数学家也认为很有道理,于是大家都认为卡拉比猜想是错的.
两个月以后,卡拉比得知此事,让丘成桐将证明重新再讲一遍.这让丘成桐不得不重新考虑这个问题,这时他发现自己的推论是有漏洞的.在讲给卡拉比听以前,
丘成桐两个星期没有睡觉,想弥补这个漏洞,结果他发现,没办法弥补!
这下,他只好承认错误,于是写信给卡拉比,决定反过来,将全部时间用来想证明它.这个决定让他花了四年工夫,1976年底,他用强有力的证明,终于解决了这一问
题!
这个伟在猜想的证明,将几何学带入一个全新领域,更在物理学各方面大放异彩.卡-丘空间对于超弦理论如此重要--它的紧缩性能正是超弦理论物理学家要找
的.目前已经测试出25种卡--丘空间构造符合超弦理论的胃口.