个人关于宇宙维数的一点小想法
宇宙是10.5维的ext>
曹星晨PB06203207
从人类诞生以来，宇宙一直是人们关注的焦点。关于宇宙有着太多太多的问题。很多已经解决，但更多仍是未解之谜。比如，宇宙究竟是几维的。
先看地球，我们第一个感觉就是，它是三维的。因为无论是什么东西，你都可以用上下，前后，左右（这里只考虑空间，时间的那一维先放一边）各多少来确定它的位置。我们人也是三维的，地球上很多物体都是三维的，那么我们这个空间是三维的吗诉我们这是显然的，因为没有谁见过四维的物体，可是没见过就不存在吗ext>
现在我来打个比方，我在楼上看到一科大的园艺工正在浇草坪，他手里的一根水管拖了很长，我用望远镜看到管子上有只蜗牛正在爬着，我告诉我同学：“看，水管上有蜗牛！”为了告诉他蜗牛的确切方位，我只要告诉我同学那只蜗牛离管顶有多远，如果我同学视力足够好的话，他就能看到。也就是说楼上的我看来，管子是个一维的物体。蜗牛只能往管子的两端爬。但是如果我和我同学都用望远镜，而且望远镜的放大效果非常好，仅仅告诉他离管顶有多远不够了，还要告诉他在管面的什么地方，这个时候，管子又变成二维的了。蜗牛可以左右爬，也可以上下爬。但这时的两个维有着很明显的不同，沿着管子伸展方向的一维很长，容易看到，而绕着管子的一维却不那么明显，是卷缩着的。在更高精度下才有希望发现。
这么说来，宇宙空间不一定是三维的，我们看来很明显的三维，其实只是展开的三维，其它存在的维都卷缩着没被发现而已。
还有种可能，那就是因为我们人是三维的，大脑是三维的，所以要假想出比我们自身维数还多的空间太困难或者几乎不可能。即使我们看到了一样四维的物体，我们还是不会觉察，谁能保证你现在面对的物体不是一个高维物体的眼睛只能看到它三维的一面。
再打个比方，比方我们世界上有个二维国。里面的居民都是二维的，没有摄入和排泄系统（不然就如你所说，身体要分家了。），只是靠身体吸收空气过活。他们的眼睛只能向四周看，因为在他们的世界里肯定没有上下的概念。你认为他们能看到我们么，他们看不到我们的全部，因为我们是三维的，他们只能看到我们的一片。也就是说他们即使看到了我们，也不会很天才地想到：噢，那是高维的！
因为他们看到的仍是个标准的二维物体。同样类比于我们，倘若有一个巨大的四维物体出现在胜利广场上，市民们会看到什么呢一个立体的奇怪的东西，对那个四维物体来说那只是构成它身体的一小块，但它的其它部分我们没法看见，因为我们没有第四维空间的概念，我们不知道那是在哪个方向，我们不可能朝着那个方向看过去。
相比于第一种说法，这种更让人绝望一些，按第一种的原因，我们在理想的实验条件下（就是可以一直放大放大。）还是有希望看到其它的维度。可若是第二种成立，我们恐怕就没希望发现更高的维度了
听起来这两种说法都很荒谬，尤其是第二种，那是相当不科学啊，没有什么实验可以来证明或证伪。（以下不是个人想法，大部分是史实）随着物理学的发展，三维的空间似乎过于局限了，很早的时候，就有科学家提出了高维的思想。1919年我们鸦片战争刚开始那会，波兰的一个数学家TheodorKaluza就在和爱因斯坦讨论高维宇宙的问题了。因为他发现由高维提供的一个框架可以把爱因斯坦的广义相对论和MAXWELL的电磁理论弄成一个单独统一的概念体系。不过他们还是没弄明白怎么会有高维存在的。到1926年瑞典的一数学家OskarKlein把理论具体化，他说我们的宇宙结构既有延伸的维，也有卷缩的维。之后理论家们忙着追寻量子力学和量子场论的结构，实验家们忙着在发现原子和其他基本物质的细节。多维的猜想就一直被扔在了一边。直到上世纪六十年代，量子力学完全确立了，强力弱力也发现了。为了把第四种力——引力也囊括进量子理论，科学家尝试了无数方法，终于向多维进军了。为了消除多数剧烈的量子涨落，他们把希望放在了包含超对称图景的高维想象。他们把包含引力，多维和超对称性的理论称为高维超引力。但科学家们发现超对称只能缓和一下量子涨落，高维理论并不能把所有的力和物质特性囊括在一起。
又到了1984年，弦理论帮了个大忙。量子力学的精华是概率（我是这么理解的。）而概率只会在0到1，而量子理论的某些计算往往会算出负数或无穷，在物理学家的不懈努力下终于发现那些令人困惑的计算结果强烈依赖于弦的独立振动方向的数目。而大家知道，弦理论中的弦是组成一切的物质，它自身也是极小的，若第一种假设成立，弦当然可以在那些我们还看不到的维度方向振动（貌似是这么理解）。
到最后计算表明，如果弦能在九个独立空间方向上振动，所有的负概率都会消失。
这还远远没有结束，九十年代时AM大学和剑桥大学的三个人又拿出了令人信服的证据说明近似计算丢失了一个维，弦理论要求的是一个十维的空间和一维的时间的世界。
为什么我们的世界只有三个维是展开的呢以及万物的维数是由这展开的三维决定的吗似又有人提出之所以展开的是三维和宇宙大爆炸初期弦的缠绕有关。（具体请见《宇宙的琴弦》作者：B·GREEN）。因为这明显超出了我的水平，所以跳过。
（下面是我的问题和个人见解）
我想，既然有卷缩的空间维，那会不会有卷缩的时间维呢缩的时间维，那么绕着卷缩的维跑一圈，是不是能让时间倒流呢ext>
对于那一个展开的时间维我也有问题，在空间维里，我们可以随便往前往后，往上往下，这样是以为一完整的维，而在展开的空间维只能依着一个方向走，就是顺着时间。当你加速，时间可能会慢下来，但就算你到光速，时间也只会停下。这时你也已经湮灭成能量了，所以展开的时间维并不能算一个完整的维，我认为展开的时间维只是个单方向的维，只能算二分之一维。所以整个宇宙是十又二分之一维的（不包括卷缩了的时间维）。
（由于条件受限，没有上网获取进一步资料，有误的地方还望老师斧正。）
参考书目：《力学》作者：杨维纮
《宇宙的琴弦》作者：B·GREEN
标签：论文,物理
