物理中的空间到底有几度？分别是什么？ 为什么物理空间中的温度没有最终全部平衡?
www.zhiqu.org 时间： 2024-06-01
六维世界是想象还是存在
有科学家称，生活在三维空间和时间中的人类至今不知还有另外六个空间维度
-文/本报记者 唐逸 吴洣麓
威斯康星大学麦迪逊分校的一位物理学家寻找到了观察六维空间的灵感。他提出的观察六维形状的方法被发表在本月的《物理评论快报》上。
除了四维时空，另有六个人类未知的空间维度
我们都知道，自己生活在三维空间之中，如果加上时间，那么是四维时空。可有科学家称，还有另外六个空间维度是人类至今不知的。
来自2007年2月2日的《物理评论快报》的一则消息称：威斯康星大学麦迪逊分校的一位物理学家从太空中寻找灵感，提出了这样的一个假设，在物理学“弦论”的基础下，人类的世界并不完整。除了三维空间和时间之外，还应该存在另外六个空间维度。这些“隐藏”的空间维度以极其微小的几何形状卷曲在我们宇宙的每一个点中。六维空间可以接纳任何可能的形状，而且都与其自身的世界相一致，具有其自身的物理学规律。
这无疑像一颗重磅炸弹落在物理学界。如果真的有六维空间存在，那么爱因斯坦的“相对论”就显示了其理论自身的不完善。
对于人类而言，我们习惯了三维空间的概念，如何能想象和接受六维空间？这神秘的六维几何体到底是怎么样的形状？难以捉摸的六维空间确实存在吗？
人类为什么看不见其它六维
中国科学院理论物理所朱传界教授告诉记者，“宇宙应该是十维的”是根据一种超弦理论的论证，科学家通过数学方程计算得出的结论。就目前而言，人们只了解一维时间、二维平面、三维空间以及爱因斯坦提及的“四维时空”概念。除此之外，“超弦理论”预测还应该存在另外六个人类未知的空间维度。
那为什么另外六个空间维度看不见呢？
朱教授以水管为例说，当人们站在这根水管的正面看时，水管就是一条直线，我们就只看到了它的前后，它就是一维的。当人们站在一个平面里，看这根水管，就能看到水管的上下左右，那么人们就看到了它就是二维的。当人们在一个立体的空间里看这个水管，它的前后、左右、上下都收纳在我们的眼中，那么它就是三维的。
可如果人们把这根水管放在两维的平面中，然后又把这个两维的平面放在三维空间中，那么会是什么样的呢？于是，科学家把水管想象成像一根头发丝那样细。科学家认为，六个“隐藏”的空间维度，以极其微小的几何形状，卷曲在我们宇宙的每一个点中。
这种观察六维形状的方法之所以被发表在《物理评论快报》上，是因为这种方法能证明通过实验数据来观察这些难以捉摸的维度形状特征是可行的。同时，六维空间的存在也是证实“超弦理论”的主要方面。
◆观点交锋
六维空间究竟存不存在
从广袤星系到亚原子微粒，“超弦理论”囊括了所有物体的物理学规律。几十年来，关于“超弦理论”，很多科学家都争论不休，赞同的、反对的，各种声音都有。
拥护者：
没有一个意见能够反驳
不少超弦理论的拥护者表示，目前还没有一个持反对意见者能驳倒它。一旦验证“超弦理论”是正确的，那么人们就能通过解密它们对130亿年前宇宙大爆炸释放的宇宙能有所了解，借助时间机器，穿越黑洞后，“看见”神秘的六维几何体。
“不过，你也不用为看不见十维的世界而感到担忧。”威斯康星大学麦迪逊分校的这位物理学家说，“因为我们的大脑习惯于只是三维的空间，而对于其他六维空间结构却很难感知。虽然科学家们利用计算机模拟出了类似的六维几何体，但没有人能够确切地知道他们的形状到底是怎么样的。”
他说，“我们的想法就是回到那个时候看看到底发生了什么事情，当然我们不可能真的回去。”
很多科幻爱好者都梦想着搭乘时间机器遨游时空，有些科学家也尝试着用最新的原理来证明时间旅行的可行性,也试着用“超弦理论”来讨论它。
因为缺少必要的时间机器，他们使用了另外一个最好的东西，一幅宇宙大爆炸释放的宇宙能量图。这种爆炸释放的能量在随后的130亿年里其实都没有发生变化，它可以被卫星捕捉到，比如美国的威尔金森微波各向异性探测器。通过绘制出宇宙能量图可以帮助人类对宇宙的雏形有一个大概的印象。
反对者：
六维空间仅是人为想象
“对超弦理论，我不敢兴趣。”记者在采访中国科学院院士何祚庥时，他明确表示，这仅仅是人为的想象推断，根本没有讨论的必要和研究价值。
“我个人反对弦论研究者用这样肯定的口气说话。也许我们真的掌握了部分真理，也许我们一直以来仅仅是研究一个针尖上能有多少天使跳舞。”中国科学院理论物理所研究员李淼在其个人博客这样说道。
◆背景知识
神奇的万有理论
中国科学院物理所研究员李淼撰文的《弦论史话》中介绍，所谓“超弦理论”，又叫“弦论”或“万有理论”。
据李淼介绍，现代弦论的创始人之一是在加州理工学院工作的物理学家史瓦兹，他“十年如一日”，将只有几个人知道的理论做成如今有数千人研究的学问。史瓦兹也因此得以摆脱三年延长一次的位置，终于成了加州理工学院的正教授。
1968年，一位在麻省理工学院工作的意大利物理学家威尼采亚诺翻了翻数学手册，发现一个简单的函数满足对偶性，这就是著名的威尼采亚诺公式。而超弦理论正是起源于这个公式。
超弦理论认为，在每一个基本粒子内部，都有一根细细的线在振动，就像琴弦的振动一样，因此这根细细的线就被科学家形象地称为“弦”。我们知道，不同的琴弦振动的模式不同，因此振动产生的音调也不同。类似的道理，粒子内部的弦也有不同的振动模式，不过这种弦的振动不是产生音调，而是产生一个个粒子。换言之，每个基本粒子是由一根弦组成。
超弦理论认为，粒子并不存在，存在的只是弦在空间运动；各种不同的粒子只不过是弦的不同振动模式而已。自然界中所发生的一切相互作用，所有的物质和能量，都可以用弦的分裂和结合来解释。
弦的运动是非常复杂，以至于三维空间已经无法容纳它的运动轨迹，必须有高达十维的空间才能满足它的运动，就像人的运动复杂到无法在二维平面中完成，而必须在三维空间中完成一样。
我们生存的空间是三维空间 指由长宽高三个尺度决定的空间 二维便只有长宽 一维就只有一条直线 而三维以上就不好说了 这么说吧 假如我们生活在二维的一张纸上 一个三维的巨人把脚踩在了上面 我们能看到的就只有他的脚底板 这个脚底板就是三维世界的物体在二维世界的投影 四维世界在三维也是这个道理
八度空间? 没听说过. 物理学上有理论认为是 5维, 10维, 11维等等.
那些理论通常用某种假设使得人无法感知其他维度. 比如假定人只能感知3维空间, 或者假设其他维度以某种方式卷曲在极小范围内, 于是只能感知3维(就像现实中拉直的电线, 其他两个维度很小, 以至于常常可以忽略, 电线成了数学上的"线").
物理空间是几度的？360度吗？~
#隗兰秦# 太阳的光子带还有3度空间和0度空间到底是什么?
(13736865919)： 那些只是生造出来蒙人的名词,如果你学过高中物理都能知道“光子带”的称呼是没有任何意义的;如果你略微了解理论物理的动向,就会知道所谓三维或者零维的空间放在这里也是没有任何意义的;综上,这种说法是很脑残完全没有道理甚至在逻辑上都站不住的.我负责任地告诉你:这些东西完全没有任何根据,连谣言都算不上,不必理会. 本人不负责科普,楼主自己去维基百科、科学松鼠会一类的地方去研究罢
#隗兰秦# 什么是地球的零度空间及三度或四度空间,在零度如何,三度又如何,四度又如何,谁能纤细说说? -
(13736865919)： 所谓“零度空间及三度或四度空间”是科幻小说中的描述,科学上没有这样这样的定义.
#隗兰秦# 我们存在的宇宙,可分为几个度空间? -
(13736865919)： 根据爱因斯坦广义相对论,人类生存的三维空间加上时间轴即构成所谓四维空间.然而,美国哈佛大学理论物理学家丽莎·蓝道尔却大胆假设,地球上可能还存在着“第五度空间”.丽莎曾在一次核裂变实验过程中,意外发现突然消失的微粒,而这和我们目前已知的科学理论——爱因斯坦广义相对论——产生重大矛盾.因此她大胆假设,这些微粒可能是由于飞往人类看不到的“第五度空间”,才会在突然之间不见踪影.丽莎被美国《时代》杂志评选为全球“100名最有影响力人物”之一,被公认为当今全球最权威的额外维度物理学家.只是“第五度空间”尚未被证实.
#隗兰秦# 什么是三维空间四维空间?维度到底是什么?怎么理解? -
(13736865919)： 维度,又称维数,是数学中独立参数的数目.在物理学和哲学的领域内,指独立的时空坐标的数目.0维是一个无限小的点,没有长度.1维是一条无限长的线,只有长度.2维是一个平面,是由长度和宽度(或部分曲线)组成面积.3维是2维加...
#隗兰秦# 什么是3度空间?
(13736865919)： 物理上解释为三维空间,也就是长宽高.
#隗兰秦# 物理空间的概念 -
(13736865919)： 物理空间的概念 表现为长度、宽度、高度.也指数字空间、物理空间与宇宙空间. 物质存在的一种客观形式,由长度、宽度、高度表现出来. 与“时间”相对.通常指四方上下. 空间有宇宙空间、网络空间、思想空间、数学上的空间等等,都属空间的范畴.
#隗兰秦# 宇宙真的有4度空间吗/? -
(13736865919)： 【第四度空间】 在物理学上,时间被认为是除了长、宽、高之外的第四度空间.当你从家里走到零售店时,你在空间的三个维度都作了位移:长度、宽度、高度.其实,你也在第四维度--时间维度--进行了运动. 美国纽约城市大学天体物理学家...
#隗兰秦# 空间到底是几维的
(13736865919)： 宇宙11维 根据90年代提出的M理论(超弦理论的一种),宇宙是11维的,由震动的平面构成的.在爱因斯坦那里,宇宙只是4维的(3维空间和1维时间),现代物理学则认为还有7维空间我们看不见. 科学家们对我们已认知的维与可能存在但未...
#隗兰秦# 物理学中有没有0度空间?如有的话,哪个是什么? -
(13736865919)： 我怎么觉得你这表述有瑕疵啊,应该是0维空间吧.在数学上,一个点是属于0维的.物理中没听过.不过在超弦理论中的M 理论好像把宇宙说成了11维的,个人认为这个理论中的弦也许就是你所要找的0度空间吧.具体自己再找找资料.不过超弦理论不好懂,你可舍得下功夫了.希望能满意,呵呵.
#隗兰秦# 地球真的存在第五度空间吗?第五度空间是指鬼吗? -
(13736865919)： 所谓＂第五度空间＂ 新闻晨报 2007年8月9日发布: 据美国媒体8月8日报道,根据爱因斯坦广义相对论,人类生存的三维空间加上时间轴即构成所谓四维空间.然而,美国哈佛大学理论物理学家、曾经荣登《时尚》杂志的美女教授丽莎·蓝道尔...
有科学家称，生活在三维空间和时间中的人类至今不知还有另外六个空间维度
-文/本报记者 唐逸 吴洣麓
威斯康星大学麦迪逊分校的一位物理学家寻找到了观察六维空间的灵感。他提出的观察六维形状的方法被发表在本月的《物理评论快报》上。
除了四维时空，另有六个人类未知的空间维度
我们都知道，自己生活在三维空间之中，如果加上时间，那么是四维时空。可有科学家称，还有另外六个空间维度是人类至今不知的。
来自2007年2月2日的《物理评论快报》的一则消息称：威斯康星大学麦迪逊分校的一位物理学家从太空中寻找灵感，提出了这样的一个假设，在物理学“弦论”的基础下，人类的世界并不完整。除了三维空间和时间之外，还应该存在另外六个空间维度。这些“隐藏”的空间维度以极其微小的几何形状卷曲在我们宇宙的每一个点中。六维空间可以接纳任何可能的形状，而且都与其自身的世界相一致，具有其自身的物理学规律。
这无疑像一颗重磅炸弹落在物理学界。如果真的有六维空间存在，那么爱因斯坦的“相对论”就显示了其理论自身的不完善。
对于人类而言，我们习惯了三维空间的概念，如何能想象和接受六维空间？这神秘的六维几何体到底是怎么样的形状？难以捉摸的六维空间确实存在吗？
人类为什么看不见其它六维
中国科学院理论物理所朱传界教授告诉记者，“宇宙应该是十维的”是根据一种超弦理论的论证，科学家通过数学方程计算得出的结论。就目前而言，人们只了解一维时间、二维平面、三维空间以及爱因斯坦提及的“四维时空”概念。除此之外，“超弦理论”预测还应该存在另外六个人类未知的空间维度。
那为什么另外六个空间维度看不见呢？
朱教授以水管为例说，当人们站在这根水管的正面看时，水管就是一条直线，我们就只看到了它的前后，它就是一维的。当人们站在一个平面里，看这根水管，就能看到水管的上下左右，那么人们就看到了它就是二维的。当人们在一个立体的空间里看这个水管，它的前后、左右、上下都收纳在我们的眼中，那么它就是三维的。
可如果人们把这根水管放在两维的平面中，然后又把这个两维的平面放在三维空间中，那么会是什么样的呢？于是，科学家把水管想象成像一根头发丝那样细。科学家认为，六个“隐藏”的空间维度，以极其微小的几何形状，卷曲在我们宇宙的每一个点中。
这种观察六维形状的方法之所以被发表在《物理评论快报》上，是因为这种方法能证明通过实验数据来观察这些难以捉摸的维度形状特征是可行的。同时，六维空间的存在也是证实“超弦理论”的主要方面。
◆观点交锋
六维空间究竟存不存在
从广袤星系到亚原子微粒，“超弦理论”囊括了所有物体的物理学规律。几十年来，关于“超弦理论”，很多科学家都争论不休，赞同的、反对的，各种声音都有。
拥护者：
没有一个意见能够反驳
不少超弦理论的拥护者表示，目前还没有一个持反对意见者能驳倒它。一旦验证“超弦理论”是正确的，那么人们就能通过解密它们对130亿年前宇宙大爆炸释放的宇宙能有所了解，借助时间机器，穿越黑洞后，“看见”神秘的六维几何体。
“不过，你也不用为看不见十维的世界而感到担忧。”威斯康星大学麦迪逊分校的这位物理学家说，“因为我们的大脑习惯于只是三维的空间，而对于其他六维空间结构却很难感知。虽然科学家们利用计算机模拟出了类似的六维几何体，但没有人能够确切地知道他们的形状到底是怎么样的。”
他说，“我们的想法就是回到那个时候看看到底发生了什么事情，当然我们不可能真的回去。”
很多科幻爱好者都梦想着搭乘时间机器遨游时空，有些科学家也尝试着用最新的原理来证明时间旅行的可行性,也试着用“超弦理论”来讨论它。
因为缺少必要的时间机器，他们使用了另外一个最好的东西，一幅宇宙大爆炸释放的宇宙能量图。这种爆炸释放的能量在随后的130亿年里其实都没有发生变化，它可以被卫星捕捉到，比如美国的威尔金森微波各向异性探测器。通过绘制出宇宙能量图可以帮助人类对宇宙的雏形有一个大概的印象。
反对者：
六维空间仅是人为想象
“对超弦理论，我不敢兴趣。”记者在采访中国科学院院士何祚庥时，他明确表示，这仅仅是人为的想象推断，根本没有讨论的必要和研究价值。
“我个人反对弦论研究者用这样肯定的口气说话。也许我们真的掌握了部分真理，也许我们一直以来仅仅是研究一个针尖上能有多少天使跳舞。”中国科学院理论物理所研究员李淼在其个人博客这样说道。
◆背景知识
神奇的万有理论
中国科学院物理所研究员李淼撰文的《弦论史话》中介绍，所谓“超弦理论”，又叫“弦论”或“万有理论”。
据李淼介绍，现代弦论的创始人之一是在加州理工学院工作的物理学家史瓦兹，他“十年如一日”，将只有几个人知道的理论做成如今有数千人研究的学问。史瓦兹也因此得以摆脱三年延长一次的位置，终于成了加州理工学院的正教授。
1968年，一位在麻省理工学院工作的意大利物理学家威尼采亚诺翻了翻数学手册，发现一个简单的函数满足对偶性，这就是著名的威尼采亚诺公式。而超弦理论正是起源于这个公式。
超弦理论认为，在每一个基本粒子内部，都有一根细细的线在振动，就像琴弦的振动一样，因此这根细细的线就被科学家形象地称为“弦”。我们知道，不同的琴弦振动的模式不同，因此振动产生的音调也不同。类似的道理，粒子内部的弦也有不同的振动模式，不过这种弦的振动不是产生音调，而是产生一个个粒子。换言之，每个基本粒子是由一根弦组成。
超弦理论认为，粒子并不存在，存在的只是弦在空间运动；各种不同的粒子只不过是弦的不同振动模式而已。自然界中所发生的一切相互作用，所有的物质和能量，都可以用弦的分裂和结合来解释。
弦的运动是非常复杂，以至于三维空间已经无法容纳它的运动轨迹，必须有高达十维的空间才能满足它的运动，就像人的运动复杂到无法在二维平面中完成，而必须在三维空间中完成一样。
我们生存的空间是三维空间 指由长宽高三个尺度决定的空间 二维便只有长宽 一维就只有一条直线 而三维以上就不好说了 这么说吧 假如我们生活在二维的一张纸上 一个三维的巨人把脚踩在了上面 我们能看到的就只有他的脚底板 这个脚底板就是三维世界的物体在二维世界的投影 四维世界在三维也是这个道理
八度空间? 没听说过. 物理学上有理论认为是 5维, 10维, 11维等等.
那些理论通常用某种假设使得人无法感知其他维度. 比如假定人只能感知3维空间, 或者假设其他维度以某种方式卷曲在极小范围内, 于是只能感知3维(就像现实中拉直的电线, 其他两个维度很小, 以至于常常可以忽略, 电线成了数学上的"线").
物理空间是几度的？360度吗？~
空间一般不以度数进行分类。物理空间一般说成是3维，可以理解为，空间内的任意一点都要通过3个坐标才能完全确定。
首先热量是自发的从高温物体传向低温物体，如果两种物体不接触，只能靠辐射的方式，而不可能是导热和对流。注意我说自发，而我们生活生产中，有时需要热量从低温到高温物体传递，这时候需要消耗其他形式的能量来实现，比如空调，冰箱。其次，自然界中存在的能量形式有多种，就像简单的我们烧煤烧柴，就会有化学能到热能的转化，如果煤不烧，化学能在其内部储存，而煤的温度并不高，一旦燃烧化学能就释放出来了。三，我们生活的世界无时无刻不在吸收来自太阳的能量，万物生长靠太阳的。如果，我们的世界中没有太阳，没有燃烧，没有任何生产活动，没有那些电器，各种生物只是靠老天爷吃饱生饭，那不需要几千万年，我们的世界就能达到同样的平均温度。
#隗兰秦# 太阳的光子带还有3度空间和0度空间到底是什么?
(13736865919)： 那些只是生造出来蒙人的名词,如果你学过高中物理都能知道“光子带”的称呼是没有任何意义的;如果你略微了解理论物理的动向,就会知道所谓三维或者零维的空间放在这里也是没有任何意义的;综上,这种说法是很脑残完全没有道理甚至在逻辑上都站不住的.我负责任地告诉你:这些东西完全没有任何根据,连谣言都算不上,不必理会. 本人不负责科普,楼主自己去维基百科、科学松鼠会一类的地方去研究罢
#隗兰秦# 什么是地球的零度空间及三度或四度空间,在零度如何,三度又如何,四度又如何,谁能纤细说说? -
(13736865919)： 所谓“零度空间及三度或四度空间”是科幻小说中的描述,科学上没有这样这样的定义.
#隗兰秦# 我们存在的宇宙,可分为几个度空间? -
(13736865919)： 根据爱因斯坦广义相对论,人类生存的三维空间加上时间轴即构成所谓四维空间.然而,美国哈佛大学理论物理学家丽莎·蓝道尔却大胆假设,地球上可能还存在着“第五度空间”.丽莎曾在一次核裂变实验过程中,意外发现突然消失的微粒,而这和我们目前已知的科学理论——爱因斯坦广义相对论——产生重大矛盾.因此她大胆假设,这些微粒可能是由于飞往人类看不到的“第五度空间”,才会在突然之间不见踪影.丽莎被美国《时代》杂志评选为全球“100名最有影响力人物”之一,被公认为当今全球最权威的额外维度物理学家.只是“第五度空间”尚未被证实.
#隗兰秦# 什么是三维空间四维空间?维度到底是什么?怎么理解? -
(13736865919)： 维度,又称维数,是数学中独立参数的数目.在物理学和哲学的领域内,指独立的时空坐标的数目.0维是一个无限小的点,没有长度.1维是一条无限长的线,只有长度.2维是一个平面,是由长度和宽度(或部分曲线)组成面积.3维是2维加...
#隗兰秦# 什么是3度空间?
(13736865919)： 物理上解释为三维空间,也就是长宽高.
#隗兰秦# 物理空间的概念 -
(13736865919)： 物理空间的概念 表现为长度、宽度、高度.也指数字空间、物理空间与宇宙空间. 物质存在的一种客观形式,由长度、宽度、高度表现出来. 与“时间”相对.通常指四方上下. 空间有宇宙空间、网络空间、思想空间、数学上的空间等等,都属空间的范畴.
#隗兰秦# 宇宙真的有4度空间吗/? -
(13736865919)： 【第四度空间】 在物理学上,时间被认为是除了长、宽、高之外的第四度空间.当你从家里走到零售店时,你在空间的三个维度都作了位移:长度、宽度、高度.其实,你也在第四维度--时间维度--进行了运动. 美国纽约城市大学天体物理学家...
#隗兰秦# 空间到底是几维的
(13736865919)： 宇宙11维 根据90年代提出的M理论(超弦理论的一种),宇宙是11维的,由震动的平面构成的.在爱因斯坦那里,宇宙只是4维的(3维空间和1维时间),现代物理学则认为还有7维空间我们看不见. 科学家们对我们已认知的维与可能存在但未...
#隗兰秦# 物理学中有没有0度空间?如有的话,哪个是什么? -
(13736865919)： 我怎么觉得你这表述有瑕疵啊,应该是0维空间吧.在数学上,一个点是属于0维的.物理中没听过.不过在超弦理论中的M 理论好像把宇宙说成了11维的,个人认为这个理论中的弦也许就是你所要找的0度空间吧.具体自己再找找资料.不过超弦理论不好懂,你可舍得下功夫了.希望能满意,呵呵.
#隗兰秦# 地球真的存在第五度空间吗?第五度空间是指鬼吗? -
(13736865919)： 所谓＂第五度空间＂ 新闻晨报 2007年8月9日发布: 据美国媒体8月8日报道,根据爱因斯坦广义相对论,人类生存的三维空间加上时间轴即构成所谓四维空间.然而,美国哈佛大学理论物理学家、曾经荣登《时尚》杂志的美女教授丽莎·蓝道尔...
