宇宙是几维的 是十维的吗 十维是什么
www.zhiqu.org 时间： 2024-05-16
目前宇宙理论上是十一维!超弦理论简介 物理学家一直认为自然界有对称,例如亏子与轻子也是三族,又或正反粒子,CPT守衡等备高等.但物理界并不如我们所想般对称,如CP不守衡,而最大之不对称(asymmetry)是费米子及玻色子之自旋性,费米子要自旋两个圈才可见回原本景象,而玻色子只需自旋一个圈. 物理学家建立了N=8的超对称理论(Supersymmetry / SUSY)统一费米子与玻色子,那是认为这个宇宙除了四维之外,还有四维,这个八维宇宙叫超空间(superspace),然而这仿轿尺额外的四维不可被理解为时间抑或空间,八维宇帆携宙是由费米子居住,物质可透过自旋由四维空间转入费米子居住之八维,又可由八维转回四维,即玻色子可换成费米子,费米子可转换成玻色子,它们没有分别,我们之所以看到它们自旋不同只不过是我们局限于四维而看不到八维的一个假象.
我打个譬喻,你在地球上只会感同到三维(上下前后左右),我们虽然知道时间之存在,然而我们眼睛看不到,眼睛只帮我们分析三维系统,然而有可能这个世界是八维,而因为眼睛只可分辨三维而你无法得知.
科学家称这些一对之粒子为超对称伙伴(supersymmetric partner),如重力微子(gravitino),光微子(photino),胶微子(gluino),而费米子之伙伴叫超粒子 (sparticle),只不过是在费米子前面加一个s,如超电子(selectron).可是我们知道费米子无论怎样转也转不出玻色子,亦没有发现费米子或玻色子转出来的超对称伙伴,例如电子就不是由任何已知玻色子转出来,假如每一玻色子或费米子都有其超对称伙伴,世界上之粒子数将会是现在的两倍.
有认为超对称伙伴质量比原本粒子高很多倍,只存在于高能量状态,我们处于安静宇宙是不能够被看见,只有在极稀有的情形下,超对称伙伴会衰变成普通的费米子及玻色子,当然我们尚未探测到超对称伙伴,否则就哄动啰!
然而在超对称理论背后,弦理论(strange theory)正慢慢崛起,它也是为了统一费米子玻色子.弦理论认为这个世界无论玻色子抑或费米子都是由一样东西－弦(string)所组成,弦就像一条绳子,不过事实上它们真的太小向前地,故它们形成粒状的粒子
The string tension in string theory is denoted by the quantity 1/(2 p a'), where a' is pronounced "alpha prime" and is equal to the square of the string length scale. String theories are classified according to whether or not the strings are required to be closed loops, and whether or not the particle spectrum includes fermions. In 起初物理学家认为闭弦理论必须是十维,因为只有十维的闭弦理论方可被重正则化(Renormalization),重正则化是物理学家为解决量子电动力学中出现'无限'所用的一个巧妙手法,其中多个无限项问题都与自我作用(self-interation)有关,我举一个电子与电磁场之无限项例子:
电磁力之影响范围遵从平方反比定律,即1除距离之平方,电子与自己的距离是0,故影响自己之范围是1除0,等于无限,由于E=mc^2,故电子质量岂非无限大!那和观察结果不乎.重正则化利用无限减无限得有限之方法计出电子质量(因为有限加无限也是无限).
荷兰物理学家Hendrik Kramers认为电子之质量是由两个质量-bare mass及infinite mass组成,利用麦斯威尔方程(Maxwell Equation)计出另一个电子质量,又是无限,用第二个质量减第一个质量,剩下的就是bare mass,即电子正常质量.
当然那不是样样东西都可以重正则化,你要好巧妙地把式定成:(无限)-(无限+少少)=(少少),否则答案会是零,或答案尚是无限,最成功的例子是利用重正则化解释兰伯移动(Lamb Shift),兰伯移动解释在一条轨道上之两粒不同态之粒子(旋上旋下)能量有少许分别,所以旋上电子变成旋下电子会放出21.11cm微波辐射.
事实上现今物理学上一个理论是否可行完全要看它是否可以被重正则化. 超弦理论（特别是杂化超弦理论），是历史上首次对所有基本粒子和它们的相互作用（即自然中所有的力）提出的一个严肃认真的建议。下一步要从这理论中得出一些预言，并与基本粒子中已知的（或即将测到的）事实进行比较。比较后出现了一个惊人的结果：方程中得出了特征能量或质量（普朗克质量），这样，超弦理论开始直接显出一种近于完整的统一性。但是，与实验室中可探测现象的能量尺度相比较，等价于普朗克质量的能量，又太大了。这样，在实验室多少可以直接研究的基本粒子，统统属于超弦理论中的“低质量部分”（low-mass sector）。
低质量部分 一群数量很大但又有限的粒子（例如100到200种），它们的质量低到在可预见的未来出现在加速器实验中。这些粒子和它们的相互作用构成超弦理论中的低质量部分。
所有其他粒子（它们有无限的数量）有巨大的质量，以至它们只能出现在虚效应里（例如量子虚交换时力的出现）。这些虚效应（virtual effect）中有些可能具有关键的重要性，例如它们可以使爱因斯坦的引力理论成为超弦理论的一部分，而且不会出现不完美的无限性。
标准模型，包括3个费米子家族和它们的反粒子以及已知的12个量子，构成这个统一理论的低质量部分的一部分。引力子和零质量，显然也属于这个低质量部分，如其他已预言的粒子一样。
在物理学的历史上，超弦理论不但是迄今为止唯一的协调了量子力学与广义相对论的量子引力理论，而且提供了统一描写强、电磁、弱及引力等四种基本相互作用的可能性。1995年超弦理论经历了一次突破性的发展：Dirichlet-膜与弦论中各种对偶关系被揭示出来了。这一发现启动了弦论研究的世界性高潮，涌现出了许多重要的研究方向。例如雄心勃勃的"M理论"力图建立起11维的（非微扰的）理论框架，使目前的超弦理论作为它在10维非紧致时空的约化，使11维超引力理论作为它的低能经典极限。"超弦唯象学"则力图建立起一个（3+1）维的超弦理论，使之成为10维超弦理论的低能极限，并为目前粒子物理学中的标准模型提供一个可靠的弦论背景。
超弦唯象学是超弦理论发展的主流方向之一。它立足于物理数学逻辑内在自治的超弦微扰论和久经实验考验的粒子物理学（唯象的）标准模型，通过寻找二者的联系，致力于发现超弦理论真正的真空。超弦唯象学的研究将极大地深化人们对时空结构和自然界基本相互作用的理解，是超弦理论最终接受物理实验检验的不可逾越的重要环节。1995年以前人们主要研究了杂化弦的唯象学。随着Dirichlet-膜的发现，现在的研究领域已经扩展到了所有的超弦微扰论。超弦唯象学的研究在国际上很热，美国和欧洲都有许多一流理论物理学家从事该领域的研究工作。然而在我国，就本人所知，只有为数不多的理论物理学家在超弦和M理论方面开展工作，且人员大多集中在中科院理论物理研究所，研究方向基本上都集中在M理论。这也许是因为国内的科研传统及有所为有所不为的取舍吧。我们观察物体越细致，物体的维数越多。举例如下：一根吸管，在10米以外看可以近似的看成是一维物体；在10厘米处看可以看成是三维物体；若是在普朗克尺度下观察，就是十一维的物体了。再小下去，维数会继续增多。以上对于宇宙同样适用。
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#鄂咏冯# 10维宇宙是什么就是3体里的 - 作业帮
(15234892073)：[答案] 无论多少维的宇宙,都是指我们这个宇宙.只是说,这个宇宙究竟有多少维.研究认为,宇宙不是只有XYZT4维,还有其他的维度,但是高度卷曲,所以我们观察不到.就如同一张白纸,肉眼看感觉是平的,只有XY2维,但是显微镜下,可以看...
#鄂咏冯# 宇宙是几维的? -
(15234892073)： 宏观来说人们能直接观测到的是四维,微观上超弦理论说是11维还是10维还有争议
#鄂咏冯# 宇宙有多少维 -
(15234892073)： 十八个维度空间 前三维是位置,存在于空间中; 第四维是速率,存在于时间中; 第五六维是速率指向,存在于(速度)时间方向中; 第七八维是状态指向,存在于自身形状对应的空间方向中; 第九维是状态转角,存在于自身形状对应的滚...
#鄂咏冯# 宇宙有几个维度 -
(15234892073)： 根据“弦理论”推断,宇宙有十一维.我们所在的空间,三维是打开的,其余维度是卷曲着的,我们看不见.
#鄂咏冯# 宇宙有十维时空吗?如果有,是哪十维?
(15234892073)： 当然有了,只不过和现在数学上的认识有点不同.空间是由尺度绝定的,像分子这么大的尺度构成了分子空间,就是我们这个空间.原子的尺度构成了原子空间.粒子的基本大小就是空间限定的.往下也是无穷无尽的,都是粒子空间.往上也是,行星也是这样大的尺度构成的行星空间,太阳系在一样,再往上银河系,小宇宙、宇宙、大宇宙......,往上也是无穷无尽的,都是不同的空间.就是分子和原子之间也有不同大小尺度的空间.但时间不是空间,时间是限定每一层空间里物体运动速度的.应该说有无穷维空间,就是不同大小的空间,具体的大小,就用那一层的粒子(天体也是粒子)去衡量.
#鄂咏冯# 宇宙是十维的嘛
(15234892073)： 根据宇宙弦理论的计算推测 我们的宇宙至少因该有10个维度 包括我们熟悉的三维空间、第四维时间、另外六个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 这些都还在研究当中,甚至有的科学家认为不止10维 除了我们常说的四维被证实存在,其他维度都还没有被发现,因该没有名字
#鄂咏冯# 宇宙是几维?四维?还是十一维??
(15234892073)： 目前数学能算出的有十维.而且,不应该说宇宙是几维,应该说宇宙中有多少维度.我的回答完毕,谢谢.
#鄂咏冯# 宇宙是三维空间还是四维空间还是更多维? -
(15234892073)： 在我们的生活中只能感觉到四维空间(也叫欧氏空间),即长、宽、高以及时间.这四维构成一个统一体,不可分割.但是,理论证明,之所以没有发现更多的维度,是因为我们现有的用于探测的能量还太小,可以认为是不足以打开其他的维度.而当人们拥有足够的能量之后,便能对更深层次、更微小的空间进行探测,也就自然而然会发现更多的维度~!
#鄂咏冯# 宇宙是十一维的吗? -
(15234892073)： 我只知宇宙表现出来的是四维空间即长宽高加上一个时间,后面的维度可以通过数学理论构建,但要仔细理解就很难.在量子力学,目前仍在建立的膜理论,认为世界是11维的.
#鄂咏冯# 宇宙总共分为几维空间,各维空间有什么特别的地方! -
(15234892073)： 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...
我打个譬喻,你在地球上只会感同到三维(上下前后左右),我们虽然知道时间之存在,然而我们眼睛看不到,眼睛只帮我们分析三维系统,然而有可能这个世界是八维,而因为眼睛只可分辨三维而你无法得知.
科学家称这些一对之粒子为超对称伙伴(supersymmetric partner),如重力微子(gravitino),光微子(photino),胶微子(gluino),而费米子之伙伴叫超粒子 (sparticle),只不过是在费米子前面加一个s,如超电子(selectron).可是我们知道费米子无论怎样转也转不出玻色子,亦没有发现费米子或玻色子转出来的超对称伙伴,例如电子就不是由任何已知玻色子转出来,假如每一玻色子或费米子都有其超对称伙伴,世界上之粒子数将会是现在的两倍.
有认为超对称伙伴质量比原本粒子高很多倍,只存在于高能量状态,我们处于安静宇宙是不能够被看见,只有在极稀有的情形下,超对称伙伴会衰变成普通的费米子及玻色子,当然我们尚未探测到超对称伙伴,否则就哄动啰!
然而在超对称理论背后,弦理论(strange theory)正慢慢崛起,它也是为了统一费米子玻色子.弦理论认为这个世界无论玻色子抑或费米子都是由一样东西－弦(string)所组成,弦就像一条绳子,不过事实上它们真的太小向前地,故它们形成粒状的粒子
The string tension in string theory is denoted by the quantity 1/(2 p a'), where a' is pronounced "alpha prime" and is equal to the square of the string length scale. String theories are classified according to whether or not the strings are required to be closed loops, and whether or not the particle spectrum includes fermions. In 起初物理学家认为闭弦理论必须是十维,因为只有十维的闭弦理论方可被重正则化(Renormalization),重正则化是物理学家为解决量子电动力学中出现'无限'所用的一个巧妙手法,其中多个无限项问题都与自我作用(self-interation)有关,我举一个电子与电磁场之无限项例子:
电磁力之影响范围遵从平方反比定律,即1除距离之平方,电子与自己的距离是0,故影响自己之范围是1除0,等于无限,由于E=mc^2,故电子质量岂非无限大!那和观察结果不乎.重正则化利用无限减无限得有限之方法计出电子质量(因为有限加无限也是无限).
荷兰物理学家Hendrik Kramers认为电子之质量是由两个质量-bare mass及infinite mass组成,利用麦斯威尔方程(Maxwell Equation)计出另一个电子质量,又是无限,用第二个质量减第一个质量,剩下的就是bare mass,即电子正常质量.
当然那不是样样东西都可以重正则化,你要好巧妙地把式定成:(无限)-(无限+少少)=(少少),否则答案会是零,或答案尚是无限,最成功的例子是利用重正则化解释兰伯移动(Lamb Shift),兰伯移动解释在一条轨道上之两粒不同态之粒子(旋上旋下)能量有少许分别,所以旋上电子变成旋下电子会放出21.11cm微波辐射.
事实上现今物理学上一个理论是否可行完全要看它是否可以被重正则化. 超弦理论（特别是杂化超弦理论），是历史上首次对所有基本粒子和它们的相互作用（即自然中所有的力）提出的一个严肃认真的建议。下一步要从这理论中得出一些预言，并与基本粒子中已知的（或即将测到的）事实进行比较。比较后出现了一个惊人的结果：方程中得出了特征能量或质量（普朗克质量），这样，超弦理论开始直接显出一种近于完整的统一性。但是，与实验室中可探测现象的能量尺度相比较，等价于普朗克质量的能量，又太大了。这样，在实验室多少可以直接研究的基本粒子，统统属于超弦理论中的“低质量部分”（low-mass sector）。
低质量部分 一群数量很大但又有限的粒子（例如100到200种），它们的质量低到在可预见的未来出现在加速器实验中。这些粒子和它们的相互作用构成超弦理论中的低质量部分。
所有其他粒子（它们有无限的数量）有巨大的质量，以至它们只能出现在虚效应里（例如量子虚交换时力的出现）。这些虚效应（virtual effect）中有些可能具有关键的重要性，例如它们可以使爱因斯坦的引力理论成为超弦理论的一部分，而且不会出现不完美的无限性。
标准模型，包括3个费米子家族和它们的反粒子以及已知的12个量子，构成这个统一理论的低质量部分的一部分。引力子和零质量，显然也属于这个低质量部分，如其他已预言的粒子一样。
在物理学的历史上，超弦理论不但是迄今为止唯一的协调了量子力学与广义相对论的量子引力理论，而且提供了统一描写强、电磁、弱及引力等四种基本相互作用的可能性。1995年超弦理论经历了一次突破性的发展：Dirichlet-膜与弦论中各种对偶关系被揭示出来了。这一发现启动了弦论研究的世界性高潮，涌现出了许多重要的研究方向。例如雄心勃勃的"M理论"力图建立起11维的（非微扰的）理论框架，使目前的超弦理论作为它在10维非紧致时空的约化，使11维超引力理论作为它的低能经典极限。"超弦唯象学"则力图建立起一个（3+1）维的超弦理论，使之成为10维超弦理论的低能极限，并为目前粒子物理学中的标准模型提供一个可靠的弦论背景。
超弦唯象学是超弦理论发展的主流方向之一。它立足于物理数学逻辑内在自治的超弦微扰论和久经实验考验的粒子物理学（唯象的）标准模型，通过寻找二者的联系，致力于发现超弦理论真正的真空。超弦唯象学的研究将极大地深化人们对时空结构和自然界基本相互作用的理解，是超弦理论最终接受物理实验检验的不可逾越的重要环节。1995年以前人们主要研究了杂化弦的唯象学。随着Dirichlet-膜的发现，现在的研究领域已经扩展到了所有的超弦微扰论。超弦唯象学的研究在国际上很热，美国和欧洲都有许多一流理论物理学家从事该领域的研究工作。然而在我国，就本人所知，只有为数不多的理论物理学家在超弦和M理论方面开展工作，且人员大多集中在中科院理论物理研究所，研究方向基本上都集中在M理论。这也许是因为国内的科研传统及有所为有所不为的取舍吧。我们观察物体越细致，物体的维数越多。举例如下：一根吸管，在10米以外看可以近似的看成是一维物体；在10厘米处看可以看成是三维物体；若是在普朗克尺度下观察，就是十一维的物体了。再小下去，维数会继续增多。以上对于宇宙同样适用。
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#鄂咏冯# 10维宇宙是什么就是3体里的 - 作业帮
(15234892073)：[答案] 无论多少维的宇宙,都是指我们这个宇宙.只是说,这个宇宙究竟有多少维.研究认为,宇宙不是只有XYZT4维,还有其他的维度,但是高度卷曲,所以我们观察不到.就如同一张白纸,肉眼看感觉是平的,只有XY2维,但是显微镜下,可以看...
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(15234892073)： 宏观来说人们能直接观测到的是四维,微观上超弦理论说是11维还是10维还有争议
#鄂咏冯# 宇宙有多少维 -
(15234892073)： 十八个维度空间 前三维是位置,存在于空间中; 第四维是速率,存在于时间中; 第五六维是速率指向,存在于(速度)时间方向中; 第七八维是状态指向,存在于自身形状对应的空间方向中; 第九维是状态转角,存在于自身形状对应的滚...
#鄂咏冯# 宇宙有几个维度 -
(15234892073)： 根据“弦理论”推断,宇宙有十一维.我们所在的空间,三维是打开的,其余维度是卷曲着的,我们看不见.
#鄂咏冯# 宇宙有十维时空吗?如果有,是哪十维?
(15234892073)： 当然有了,只不过和现在数学上的认识有点不同.空间是由尺度绝定的,像分子这么大的尺度构成了分子空间,就是我们这个空间.原子的尺度构成了原子空间.粒子的基本大小就是空间限定的.往下也是无穷无尽的,都是粒子空间.往上也是,行星也是这样大的尺度构成的行星空间,太阳系在一样,再往上银河系,小宇宙、宇宙、大宇宙......,往上也是无穷无尽的,都是不同的空间.就是分子和原子之间也有不同大小尺度的空间.但时间不是空间,时间是限定每一层空间里物体运动速度的.应该说有无穷维空间,就是不同大小的空间,具体的大小,就用那一层的粒子(天体也是粒子)去衡量.
#鄂咏冯# 宇宙是十维的嘛
(15234892073)： 根据宇宙弦理论的计算推测 我们的宇宙至少因该有10个维度 包括我们熟悉的三维空间、第四维时间、另外六个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 这些都还在研究当中,甚至有的科学家认为不止10维 除了我们常说的四维被证实存在,其他维度都还没有被发现,因该没有名字
#鄂咏冯# 宇宙是几维?四维?还是十一维??
(15234892073)： 目前数学能算出的有十维.而且,不应该说宇宙是几维,应该说宇宙中有多少维度.我的回答完毕,谢谢.
#鄂咏冯# 宇宙是三维空间还是四维空间还是更多维? -
(15234892073)： 在我们的生活中只能感觉到四维空间(也叫欧氏空间),即长、宽、高以及时间.这四维构成一个统一体,不可分割.但是,理论证明,之所以没有发现更多的维度,是因为我们现有的用于探测的能量还太小,可以认为是不足以打开其他的维度.而当人们拥有足够的能量之后,便能对更深层次、更微小的空间进行探测,也就自然而然会发现更多的维度~!
#鄂咏冯# 宇宙是十一维的吗? -
(15234892073)： 我只知宇宙表现出来的是四维空间即长宽高加上一个时间,后面的维度可以通过数学理论构建,但要仔细理解就很难.在量子力学,目前仍在建立的膜理论,认为世界是11维的.
#鄂咏冯# 宇宙总共分为几维空间,各维空间有什么特别的地方! -
(15234892073)： 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...
