物理学家组织网解密“超弦理论”提出的十维宇宙框架

随着《星际穿越》在全球热播，空间知识再次成为人们兴趣的焦点。当谈到“不同维度”时，人们往往会想到平行宇宙之类的事物，那里的事物以不同方式运作着。然而维度究竟是什么？它们在我们宇宙中扮演着怎样的角色？物理学家组织网近日向人们介绍了“超弦理论”提出的十维宇宙框架。

十维的宇宙什么样？

                               
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在日常生活中，我们能随时意识到周围事物都有三个维度——长度、宽度和纵深，如一根直线是一维的，只有长度而没有其他特征。二维物体如一个正方形。第三维表示纵深，为所有物体赋予空间感，如一个三维立方体。此外还有7个不太明显的维度，对宇宙和我们所知的现实有着直接的影响。科学家认为第四维是时间，控制着所有已知事物在任意点上的性质。结合其他三维，可以知道一个物体在时间上的位置。

根据超弦理论，第五和第六维是在可能出现的世界，如果我们能洞见第五维，将会看到一个与我们的世界略微不同的世界，这给了我们一种方法，测量我们的世界和其他可能世界之间的相似与不同。

在第六维，我们会看到一个由潜在世界组成的平面，我们可以比较、定位所有可能的宇宙，它们都开始于相同初始条件，比如大爆炸。按照这一理论，如果你掌握了第五和第六维，就能沿时间返回过去，或进入不同的未来。

在第七维，你进入了不同初始条件的可能世界。在第五和第六维是初始条件相同，随后的演变不同。第七维是从时间的最初开始，一切就已经不同。第八维再次为我们展示这些可能的世界历史的平面，每一个都始于不同的初始条件，并衍生出无限分支。

在第九维，我们能比较所有可能的宇宙历史，它们有着各种不同的初始条件和不同的物理法则。在第十和最后的维度，我们到达了涵盖一切可能和想象的点，此外再也无法想象，这也是我们在维度上所能设想的极限。

在时间以后还有其他六个维度，这对我们来说很难理解，但对弦理论本身的自洽一致却是必须的。我们只能想象出四维时空，所以十维宇宙可以有两种解释：要么其他维度被压缩到极小尺度，要么我们的世界存在于一个三维的子流形，就像一种膜，不仅万有引力，所有已知粒子都受其限制。如果另外六维是被压缩的，则是以卡拉比-丘流型的形式存在。虽然我们无法用感官来感知，它们却从一开始就控制着宇宙的形成。科学家们相信，用望远镜寻找来自早期宇宙的光，就可能看到另外这些维度是怎样影响宇宙演化的。

                               
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“超弦理论”是宏大的统一理论的候选，类似“万物理论”那样，认为宇宙由10个维度（或更多，取决于所用的弦理论模型）构成，试图调和粒子物理标准模型和万有引力理论，解释宇宙中所有已知的力是怎样相互作用，其他可能的宇宙是怎样运行的。

http://www.cnbeta.com/articles/354807.htm

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