十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间

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十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间

我们对我们生活中的三维空间必定很了解了,关于二维平面也能了解,那如果是多维空间呢?四位、五维、乃至十一维空间,你又有多少了解呢?其实多维度空间并没有那么奇特,它其实有一套自己完好的理论体系。听不懂?不要紧,下面小编就为我们浅显易懂的讲解下多维度空间的常识,我们预备好了吗?
一:十一维空间简介
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间十一维空间是以90年代提出的M理论(多种超弦理论的综和)作为根底的,此理论以为,国际是11维的,由轰动的平面构成的。在爱因斯坦那里,国际仅仅4维的(3维空间和1维时刻),现代物理学则以为还有7维空间我们看不见。十一维空间的英文是:eleven-dimensional space。
二:十一维空间内容介绍
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间要想了解十一维空间,首要要了解一个问题,那就是高维度空间和高纬度时空是两个不同的概念,高维度时空和高维度空间是不同的。举例来说,在三维空间中只要一个时刻维度,但它是一个伪维度,即它的单位和其他三个维度不同。四维空间的第四维依然和三维空间的维度具有相同性质,时刻仍是伪维度。因而,不行把时空和空间相提并论。
三:十一维空间理论依据
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间十一维空间的理论根底为:《勾股模型》、《现代物理学》、《分数维空间》。其实这些依然是理论上的维度,归于多元几许学即维度学研讨的领域,这样的维度不只和方位(标明一个几许点在空间中的方位)有关。在物理天然的实践国际中,状况要杂乱得多。
进行调查的思想知道客体(对数维)可以融入到国际中,构成透视;也不行能彻底没有巨细,因而可能在国际的倍率(指数维)中移动:构成对国际的缩放和变焦;乃至全部体系都可能是粒子化的、运动的...
其实,物理中对维度的界说不是单一的,它还含有温度、密度、速度、……等等全部物理量。参阅多维空间、高维空间、19维空间为他们做的全新多视点的界说。
四:十一维空间的提出进程
1、十一维空间超弦理论
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间1998年2月,在美国的一个科学杂志中,就有一篇介绍M理论的文章。它的标题为:The theory of M: M stands for magic, mystery or member 。其内容主要为一致场论的最新进展。一个粒子不光有电荷的相吸,还有磁场的彼此效果。两者的一致构成引力。
我们一向以为影响无限小的粒子的要素与影响着地球般巨细的星球的要素是不同的。由于曩昔的全部理论难以用于一同解说粒子和星球的运动。也难以解说引力的构成。而M理论则正是一种正在构成的可以解说从无限小的粒子到无限大的国际的一致场理论学说。
2、多维空间之谜
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间杂志中说到,此理论屡次被试验证明,或许它是继相对论提出之后,本世纪最巨大的物理学理论之一。据说在超弦理论的研讨中,发现十维空间还有理论缝隙,新的膜理论就在超弦的线上展拓成超膜,以十一层空间来解说国际。而只要其间四维空间可为人类所感觉,其他的感觉不到的空间。
其实就跟光谱的特色一样,我们人类听不到的超声波和也看不到红外线,却不因我们的不能发觉而就可以为底子不存在。正是在更高的空间里,物体的电场和磁场彼此效果构成万有引力。也只要引进更多的空间才干够解说为什么分子的结构有左旋和右旋的向性不同。 而国际的许多天然之谜如黑洞等,以更多空间的理论才有可能存在和解说。
3、膜理论
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间国际大爆炸的一种新理论说法--膜理论,该理论标明我们日子的整个国际是一层可以随意曲折 拉伸的膜,也称为三维空间,在不远的当地也有一层膜,可以说是另一个国际,也是三维空间,傍边的空地,是四维空间,在某种不知道力(有可能是暗能量)的效果下,两层膜以极慢的速度缓慢挨近。
遥想的间隔为10亿万光年(10*10的12次方),当膜触摸后,彼此磕碰,动能转化为热能,热能开端缓慢在膜上散开,国际中的万物开端消灭,然后冷却,开端新的循环。这就是新理论的国际大爆炸,当磕碰后,两层膜又弹回本来的方位,从头在不知道力的效果下,缓慢挨近,如此往复,国际开端循环,永不中止。
这依然是朴实几许学上的维度,归于多元几许学即维度学研讨的领域,这样的维度不只和方位(标明一个几许点在空间中的方位)有关。在物理天然的实践国际中,状况要杂乱得多:进行调查的思想知道客体(对数维)可以融入到国际中,构成透视。
也不行能彻底没有巨细,因而可能在国际的倍率(指数维)中移动:构成对国际的缩放和变焦;乃至全部体系都可能是粒子化的、运动的、……,所以物理学的维度还可以含有温度、密度、速度、……等等全部物理量。参阅多维空间、高维空间、19维空间为他们做的全新多视点的界说。
五:相关理论:十八维空间
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间前三维是方位,存在于空间中;
第四维是速率,存在于时刻中;
第五六维是速率指向,存在于(速度)时刻方向中;
第七八维是状况指向,存在于本身形状对应的空间方向中;
第九维是状况转角,存在于本身形状对应的翻滚中;
第十维是自旋速率,存在于翻滚时刻中;
第十一、十二维是自旋赤道轴指向,存在于翻滚(速度)时刻方向中;
第十三维是自旋赤道轴指向漂移速率,存在于翻滚改动(加速率)时刻方向中;
第十四、十五维是自旋赤道轴指向漂移速度赤道平面映射方向,存在于翻滚改动(加速度)时刻方向中;
第十六维是加速率(或受力强度),
第十七、十八维是加速度(或受力)方向,这样的维度不只和 方位(标明一个几许点在空间中的方位)有关。
六:维的界说
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间一维是线,二维是面,三维是静态空间,四维是动态空间(由于有了时刻)。我们在物理学中描绘某一改动着的事情时一切必要的改动的参数。这个参数就叫做维。几个参数就是几个维。比方描绘"门"的方位就只需求视点所以是一维的而不是二维。
简略地说:0维是点,没有长、宽、高。一维是由很多的点组成的一条线,只要长度,没有宽、高。二维是由很多的线组成的面,有长、宽没有高。三维是由很多的面组成的体,有长宽高。维可以了解成方向。
由于人的眼睛只能看到三维,所以三维以上很难解说。正如一个智力正常,先天没有一只眼睛,一只耳朵的人(这样就没有双眼效应,双耳效应)。他就很难了解间隔了,他很可能以为这个国际是2维的。
一个简略的说法:N维就是N条直线两两笔直所构成的空间,由于,人类只能了解到3维,所以后边的维度可以经过数学理论构建,但要细心了解就很难.在量子力学,现在仍在树立的膜理论,以为国际是11维的。
七:高维空间
1、理论解说
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间科学家们对我们已认知的维与可能存在但未被认知的维之间的区别是怎样解说的呢?他们打了一个比方: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含义,这就是说,第3维的空间是存在的,但没有被蚂蚁所知道。相同,我们的国际是由四维构成的(三个空间维,一个时刻维),但我们没有觉察到全部其他的维。
2、七维空间
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间依据物理学家的观点还应该有7个维。尽管有这么多的维,但这些维是看不见的,它们本身卷在了一同,被称为紧缩的维。为了澄清这种观点,让我们再以蚂蚁为例打开我们的幻想。我们可以幻想一下,将蚂蚁在上面行走的那张纸卷起来,直到卷成一个圆筒形。
如果蚂蚁沿着纸壁走,终究它又会回到起点,这就是紧缩维的一个比方。如果能沿着闻名的莫比乌斯带走,也会发作上述现象,当然,它是3维的,但如果沿着它走过,总是会回到起点的。
莫比乌斯带从维的视点讲是紧缩的,依照物理学它有3个维,但谁在上面行走,都只能认知成一个维。如果蚂蚁不是沿着纸筒曲折的壁行走,它就永久不会返回到原起点。这就是二维(或许说被我们所感知的那种维)的比方,沿着它一向走,就不行能返回到本来的起点。
3、弦理论
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间现代物理学中的基本粒子包含费米子、轻子、 玻色子、希格斯粒子等。弦理论以为,基本粒子都是由一维的弦组成。弦以不同的方式振荡,也相应表现为各种不同的基本粒子。弦可以有端点,称为开弦。
也可以本身首尾相接成闭合的圈,称为闭弦。科学家以为引力子是闭弦,使得引力子可以在高维的膜空间内传达。将来,我们或许可以经过引力,勘探膜国际的存在。无法以试验证明弦的存在。
4、对立
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间已然一维空间是一条直线,那么如果有生物日子在一维空间,那么生物也是一条直线,可是这一条直线是什么构成的呢?明显,任何粒子,原子等等在一维空间也肯定不会表现出三维空间的形状和特性,它们必定会被一维空间的特性所改动。
相同,如果有生物日子在二维空间,那么生物也是平面,三维空间的任何事物在二维空间都只能具有二维空间的特性。我们可以发现,关于一维空间是一条直线,二维空间是一个平面,这种说法是不成立的。
数学的抽象思想办法在空间问题上忽视了一个对立,它用三维空间的思想办法来考虑一维空间和二维空间,成果它描绘的一维空间和二维空间依然是三维空间。数学的"点、线、面"概念都仅仅思想方式,并且是三维空间的思想方式,而不是空间本身的存在方式。
八:零维到多维
零维
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间零维是一个没有长度、没有宽度、没有高度的点。
一维
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间一维是一条没有宽度、没有高度的线。
二维
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间二维是一个没有高度的面。
三维
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间三维就是有长、有宽、有高的空间,这前几维都很好了解,不用画图,只记住一点就够了,我们三维国际里的点、线、面仅仅无限挨近零、一、二维,而不是实在含义上的零、一、二维,由于在三维国际里画不出那样的点线面,即维度没有办法或现在没有办法向前跨过,高维想回到低维很难,比从低到高还难。
四维
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间四维就是在三维的根底上加上时刻,我们可以把本身了解成一个点,时刻了解成一条线,你沿着时刻线从小到大从生到死,只能次序行进,不能中止和撤退,这就是四维。
五维
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间五维是在四维的根底上加上可能性,即你在恣意时刻点上做出的不同行为可以发作恣意种可能性,每种可能性会发作一条新的时刻线,从恣意点放射出去,但恣意时刻点上的恣意时刻线都是不穿插的。
打个比方,比方你在高考时的一个决议会决议你现在是医师仍是教师,假定你日子在五维国际,你是教师那条时刻线上的,你要想去看看医师的你是什么样,你有必要先回到高考时的时刻,然后沿着医师那条时刻线回到现在的时刻才行。
六维
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间六维才是平行空间(先说一下平行空间非平行国际),如果你了解不了五维,那下面就都不用看了,六维就是使五维恣意时刻点上的恣意时刻线经过改动引力或重力使五维歪曲而相交,然后可以直接穿越到另一种可能性,而不用再回到改动决议的那个时刻点重走时刻线。
七维
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间七维就是把整个六维空间看做是一个点,即参加奇点,即时刻开端的那个点,很多个这样的点组成的线即七维。
八维
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间八维就是在七维线上恣意点会发作恣意个国际,或与我们类似,或与我们彻底不同,同五维一样,这很多个国际的可能性是不相交的,如果要穿越,需求先回到七维线上的恣意点再挑选另一个可能性的国际重走时刻线才行。
九维
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间九维同六维差不多,就是经过改动引力或重力使八维歪曲而使不同可能性的国际时刻线相交,到达直接穿越平行国际的才干,由此我们不难发现,123、456、789是一个规则,只不过它们承载的参量是不一样的,123是静态的线,456是动态的线即时刻线,789是动态的国际。
至于十维乃至之后的维度那是逾越国际的推理,是国际之外的假定了,不过这全部的根底都是国际大爆炸理论的假定是实在的,如果有一天证明了国际大爆炸是假的,那么全部维度的界说都要推翻。
九:多维空间的发作
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间在国际的极前期,它诞生的10^-43秒内,它的直径仅有10^-33厘米,含有丰厚的十维空间,全部的空间维都平等地卷缩在一同。在那样的空间中,国际的能量极高、温度极高,全部四种力都融为一体,相对论和量子理论可以归结为一个理论。
可是,这样高维度、高能量、高温度的空间是极不安稳的,就像胀气太多的气球,所以大爆炸发作了。维度被闭幕、能量发散、温度下降。三维的空间和一维的时刻无限延伸开来,逐渐构成了我们今日可感知的国际;而别的六维的空间则依然卷缩在普朗克标准(即10^-33厘米)以内。
当国际处在10^32K这样极高的温度(这温度比我们得到的太阳的温度高10^26倍)时,引力与其他大一致力别离开来,引力跟着国际的胀大而不断延伸成长程力,。跟着国际进一步胀大和冷却,其它三种力也开端决裂,强彼此效果力和弱-电力剥离开来。
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间当国际发作10^-9秒之后,它的温度下降到了10^15K,这时弱-电力破缺为电磁力和弱彼此效果力。在这一温度,全部四种力都已彼此别离,国际成了由自在夸克、轻子和光子组成的一锅"汤"。稍后,跟着国际进一步冷却,夸克组合成质子和中子。它们终究构成原子核。在国际发作3分钟后,安稳的原子核开端构成。
当大爆炸发作30万年后,最早的原子面世。国际的温度降至3000K,氢原子可以构成,其不至于由磕碰而决裂。此刻,国际总算变得通明,光可以传达数光年而不被吸收。
在大爆炸发作100至200亿年后的今日,国际惊人的不对称,破缺致使四种力彼此间有惊人的差异。本来火球的温度现在已被冷却至3K,这已挨近肯定零度。
这就是国际的演化史,跟着国际的逐渐冷却,力将免除彼此的羁绊,逐渐别离出来。首要引力决裂出来,然后强彼此效果力,接着弱力,终究只要电磁力坚持不破缺。
十:多维空间存在含义
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间了解了国际的空间有更多维存在,再回过来看相对论与量子理论是怎样发作对立的,我们就很简单了解了:这两个理论在日常的三维空间里是不行能一致的,它们的对立是必定的,只要在高维空间里才干得到一致。为了更好地了解这一点,我们可以举一个三维国际和二维国际的比方。
我们首要假定有一些日子在二维平面国际的生命,它们的国际里只要长和宽,底子无法了解第三维--"高"这一维。因而,它们对三维国际的感知只限于三维物体在平面国际的投影,或许三维物体与平面国际的触摸面,试想一想,一个平面生命怎样可以经过投影来幻想三维物体的丰厚性和完好性呢?
当三维物体与平面国际触摸时,三维物体在平面国际上的琐细片段,比方一张桌子的四根脚柱、人印在地面上的两双鞋印,更让平面生命摸不着头脑--这些拼不到一同的碎片终究意味着什么呢?它们不能幻想,四片互不相连的印迹怎样会构成一张完好的桌子呢?
十一维空间是怎么存在的?图解十一维空间那时断时续的鞋印上怎样会有一双完好的鞋呢?并且,鞋的上面居然还有一个愈加完好的人!用二维的眼光来审察这些碎片,你永久不行能将它们拼成一个全体。所以有一天,一个智慧过人的平面生命偶尔想出一个绝妙的主见。
它宣告,平面国际之外还有一个"向上"的第三维,如果顺着这些碎片"向上"看,其实碎片是一个完好的全体!这真是个惊人的见地,大多数平面生命都困惑不解。相对论和量子理论的遭受与这种状况十分类似,在我们的三维空间里,它们就像两块互不相干的碎片,永久也拼合不到一同。
但把空间"向上"抬一抬,把国际变为十维空间,相对论和量子理论这两块看似互不相干的碎片就会令人震惊地结合得天衣无缝,成为一个更完好的理论大厦的两根相互依存的支柱!尽管我们在三维空间中无法幻想和描绘一个多维的空间,但我们却能经过杂乱的数学方程推导出它的存在。

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