高維空間

高維空間，是一種物理學理論。據90年代提出的M理論（超弦理論的一種），宇宙是十一維的，由震動的平面構成的。

基本介紹

• 中文名：高維空間
• 外文名：High dimensional space
• 別稱：M理論
• 提出者：霍金
• 提出時間：20世紀90年代
• 套用學科：物理
• 適用領域範圍：理論物理學
• 理論內容：宇宙是十一維，由震動平面構成

理論解釋

普遍觀點

科學家們對我們已認知的維與可能存在但未被認知的維之間的區別是如何解釋的呢？他們打了一個比方：一隻螞蟻在一張紙上行走，它只能向右或向左，向前或向後走。對它來說高與低均無意義，這就是說，第3維的空間是存在的，但沒有被螞蟻所認識。同樣，我們的世界是由四維構成的（三個空間維，一個時間維），但我們沒有覺察到所有其他的維。

物理學

根據物理學家的看法還應該有7個維。儘管有這么多的維，但這些維是看不見的，它們自身卷在了一起，被稱為壓縮的維。為了弄清這種看法，讓我們再以螞蟻為例展開我們的想像。我們可以構想一下，將螞蟻在上面行走的那張紙捲起來，直到捲成一個圓筒形。如果螞蟻沿著紙壁走，最後它又會回到出發點，這就是壓縮維的一個例子。如果能沿著著名的莫比烏斯帶走，也會發生上述現象，當然，它是3維的，但如果沿著它走過，總是會回到出發點的。

莫比烏斯帶從維的角度講是壓縮的，按照物理學它有3個維，但誰在上面行走，都只能認知成一個維。如果螞蟻不是沿著紙筒彎曲的壁行走，它就永遠不會返回到原出發點。這就是二維（或者說被我們所感知的那種維）的例子，沿著它一直走，就不可能返回到原來的出發點。

霍金

霍金

霍金提出了他的宇宙模型，給出了11維空間，認為要描述宇宙，X、Y、Z和T(時間)4個未知數是不夠的，要加到11個未知數之後，才能夠解釋宇宙的很多結構。另一種說法，宇宙十一維是愛德華·維頓提出來的。這些“維”同樣是天文學家無法探測的。

雜誌

在1998年2月的“美國科學”上，有一篇介紹M理論的文章，為The Theory of M: M Stands for Magic, Mystery or Member （M理論：M代表魔術、奧秘或成員），講了統一場論的最新進展。一個粒子不但有電荷的相吸，還有磁場的相互作用的性質。兩者的統一構成引力。我們一直以為影響無限小的粒子的因素與影響著地球般大小的星球的因素是不同的。因為過去的所有理論難以用於同時解釋粒子和星球的運動。也難以解釋引力的形成。而M理論則正是一種正在形成的可以解釋從無限小的粒子到無限大的宇宙的統一場地論學說。

文章中說這個理論越來越多的實驗所證實，可能是繼相對論以來，上世紀最偉大的物理學理論之一。據說在超弦理論的研究中，發現十維空間還有理論漏洞，新的膜理論就再在超弦的線上展拓成超膜，以十一層空間來解釋宇宙。而只有其中四維空間可為人類所感覺，其餘的感覺不到的空間，就如聲波和光譜一樣，我們人類聽不到的超音波和也看不到紅外線，卻不因我們的不能察覺而就可認為根本不存在。

正是在更高的空間裡，物體的電場和磁場相互作用形成萬有引力。也只有引入更多的空間才可以解釋為什麼分子的結構有左旋和右旋的向性不同。 而宇宙的許多自然之謎如黑洞、超自然力、意志力、時空通道等，以更多空間的理論才有可能存在和解釋。

弦理論

現代物理學中的基本粒子包括費米子、輕子、 玻色子、希格斯粒子等。弦理論認為，基本粒子都是由一維的弦組成。弦以不同的形式振動，也相應表現為各種不同的基本粒子。弦可以有端點，稱為開弦；也可以自身首尾相接成閉合的圈，稱為閉弦。

科學家認為引力子是閉弦，使得引力子能夠在高維的膜空間內傳播。將來，我們或許可以通過引力，探測膜世界的存在。無法以實驗證明弦的存在。

量子化空間

高維空間就是多維的量子化空間，包括微觀、巨觀、宇觀的量子化空間。比如原子以及比原子更小的電子、質子、中子、介子等微觀粒子，其內部空間屬於微觀的量子化空間。

地球天文學界發現宇宙中存在大量的“暗物質”，這種“暗物質”就屬於宇觀的量子化空間。屬於巨觀量子化空間的事例也很多，比如“UFO”案例中，有些是外星人的超光速宇宙飛船，當它進入超光速運動時，它要改變其周圍的時空，使周圍的時空從平直空間轉變為巨觀量子化空間；還有人的靈魂也屬於巨觀量子空間的虛態物質；各種動物、植物、微生物體內的靈體信息也屬於巨觀量子空間的虛態物質；還有氣功、人體特異功能，從物理機制上講，它們也屬於巨觀量子化空間的現象；大自然中也有一些巨觀量子空間現象，比如有的人駕著漁船出海打魚，他們感到在海上只過了一、兩天，但是回到陸地上後，人間已過去了二十多年。這時人們就說，打漁的人進入了“時空隧道”，實際上打漁的人是進入了大自然形成的局域的巨觀量子化空間；還有一些人突然失蹤以及一些飛機、船隻突然失蹤的現象也大多是進入了大自然形成的這種局域的巨觀量子空間。

這種種現象都表明，我們人類熟悉並生活在其中的平直空間和巨觀量子空間之間存在著時空差異效應。因此研究平直空間和巨觀量子空間之間的時空變換關係，應當是地球人類21世紀物理學革命的主題內容之一。

通俗解釋

大家都知道什麼是“畫地為牢”。就是你在一張紙上畫一隻老虎，然後你想困住它，怎么弄？哈哈，畫地為牢，你只要在紙上畫上一個牢，把紙里的老虎困住就行了。為什麼老虎走不出來？因為在一張紙的二維平面裡面，沒有“高”這個概念。正因為如此，老虎才被人畫牢所困。那么三維的老虎呢？三維的老虎需要真正的籠子，因為二維的牢困住二維的虎，三維的虎當然要用三維的牢才可以困住。也就可以說，二維的牢困不住三維的虎，因為三維的虎比二維的虎多出一個“高”來。就是說，在維度上，我們可以認為三維比二維高級。

那么四維呢？眾所周知，第四維是時間。時間作為一個坐標，確立了三維空間在一維的時間軸上的排列。同樣，我們可以認為，四維比三維高級。 我們一直都害怕一件事，就是有沒有智慧生物生活在第四維，或者更高維，因為我們感知到的世界是三維的，我們腦海裡面可以構想出的模型也是三維的。我們不可以接受一種我們看不到，但自己卻盡在其掌握之中的生物存在。

顯然我們可以假設他們存在，因為沒有什麼是不存在的。 然而不幸的是，我們從空間上說，比他們低級，我們在他們眼中只不過好像我們紙上畫的那一隻可憐的老虎一樣，我們逃脫不了我們的三維空間，困住我們思維的，正好是我們生存的三維空間。

衝破我們的三維界限，方法也許只有一個——超越光速。在那些高維生物的世界裡，速度最低的等於光速，因為光速是維度的分界點，他們永遠都是先有事情的結果，再有起因。這當然是我們所不可以接受的，我們的大腦局限在三維空間的因果關係裡面，又怎么能先果後因？ 一切一切都無法證明。因為沒有人可以超越光速，火箭不能，飛船不行，愛因斯坦也不能。

矛盾

既然一維空間是一條直線，那么如果有生物生活在一維空間，那么生物也是一條直線，可是這一條直線是什麼構成的呢？顯然，任何粒子，原子等等在一維空間也絕對不會表現出三維空間的形狀和特性，它們必然會被一維空間的特性所改變。同樣，如果有生物生活在二維空間，那么生物也是平面，三維空間的任何事物在二維空間都只能具有二維空間的特性。我們可以發現，關於一維空間是一條直線，二維空間是一個平面，這種說法是不成立的。

數學的抽象思維方法在空間問題上忽視了一個矛盾，它用三維空間的思維方法來思考一維空間和二維空間，結果它描述的一維空間和二維空間仍然是三維空間。數學的“點、線、面”概念都只是思維形式，並且是三維空間的思維形式，而不是空間本身的存在形式。

傳聞

世界末日

據國外多家新聞媒體報導：1999年7月2日，在中美洲的哥倫比亞，約有一百多名聖教徒，到阿爾里斯山的山頂去朝拜。這伙聖教徒相信1999年8月"世界末日"來臨，他們上山去祈禱上帝的拯救。誰知這伙教徒上山以後再沒有下來，就此失蹤了。此事驚動了哥倫比亞政府，他們派出了大批警察在阿爾里斯山頂四周大面積尋找，並出動了直升飛機。近一個月，整個內華達山區查遍，但不見一點蹤影。

英軍士兵

1915年12月，英國與土耳其之間的一場戰爭，英軍諾夫列克將軍率領的第四軍團準備進攻土耳其的達達尼爾海峽的軍事重地加拉波利亞半島。那天英軍很英勇地一個一個爬上山崗，高舉旗幟歡呼著登上山頂。突然間，空中降下了一片雲霧覆蓋了一百多米長的山頂，在陽光下呈現淡紅色，並射出耀眼的光芒，在山下用望遠鏡觀看的指揮官們對此景觀也很驚奇。過了片刻，雲霧慢慢向空中升起，隨即向北飄逝。指揮官們才驚奇地發現，山頂上的英軍士兵們全部消失了。

諾夫列克將軍率領一千多名士兵登上山頂，並親手插上英國國旗，旗幟還在山頂上飄揚，而人卻一個也不見了。

守門員

1978年5月20日，在美國南方的紐奧良城，在一所中學的操場上，體育老師巴可洛夫在教幾個學生踢足球射門。14歲的巴爾萊克突然一球射進球門，他高興地跳起來一叫，當著眾人的面，眨眼工夫就失去蹤影。

失蹤案

1975年的一天，莫斯科的捷運里發生了一件不可思議的失蹤案。一列捷運列車從白俄羅斯站駛向布萊斯諾站。只需要14分鐘列車就可抵達下一站，誰知這列捷運車在14分鐘內，載著滿車乘客突然消失得無影無蹤了。列車與乘客的突然失蹤迫使全線捷運暫停，警察和捷運管理人員在內務部派來的專家指揮下，對全莫斯科的捷運線展開了一場地毯式的搜尋。但始終沒有找到捷運和滿列車的幾百名乘客。這些人就在捷運軌道線上神奇地失蹤了。

以俄文“1975 московском метро исчезновения”（譯為中文意思是1975 莫斯科捷運失蹤）在谷歌搜尋沒有返回有意義的俄文網頁，另外以英文搜尋亦無相關網頁。亦即這一事件在俄羅斯甚至英文網際網路上完全沒有存在的痕跡，殊為可疑，因此質疑這是中國人自己編造的。