为何说宇宙是十一维的？ 为什么宇宙是十一维的！？

自古以来，我们的宇宙在人们的认识中是一个拥有三个维度的空间，拥有长、宽、高组成的立体三维空间。如果用数学的方法来描述我们的空间，可以通过建立三条互相垂直的坐标轴来描述一个物体的空间位置。

直到上世纪初，一个瑞士专利局的小职员、应届的物理学博士毕业生爱因斯坦提出一个划时代的物理理论——狭义相对论，让时间和空间成为一个称之为时空的整体，时间成为时空中的第四个维度。

不过虽然时空 是统一了，维度也增加到了四个，但是时间是作为一个特殊的维度被加入的，时间和空间虽然统一，却依然有着本质的区别，因此在爱因斯坦的大学老师闵可夫斯基为狭义相对论建立几何模型——闵可夫斯基空间时，对时间坐标做了虚数变换，用ict来度量时间维度，其中i代表虚数，ct则代表以光速在单位时间内经过的空间距离。

因此，在狭义相对论统一的时空中，时间与空间始终不是一回事，空间依然是三维的。到了爱因斯坦研究统一电磁力的统一场理论的时候，有一位德国数学家西奥多·卡鲁扎尝试在引力场方程中增加一个空间维度，把时空扩展到五维。在五维时空里引力场方程多出了几组方程，除了原来的引力场方程外，还多出了一组方程，卡鲁扎发现多出的这组方程与麦克斯韦电磁学方程组等价，这样意味着当给时空增加一个空间维度，广义相对论就统一了电磁理论。

这确实是一个非常好的创意，然而问题来了：第四个空间维度在哪儿呢？既然还有一个空间自由度，我们为什么会看不到也感觉不到？这时另一位瑞典物理学家奥斯卡·克莱因提出一种假设：第四个空间维度可能是蜷曲起来的，如果它本身蜷缩在普朗克长度下，我们就无法以任何方式观测到它了。至此，一个能统一引力和电磁力的五维时空理论就诞生了，科学界把这一理论以他俩的名字命名为卡鲁扎-克莱因理论。

但是很显然，这一理论是不完整的，原因很简单，它忽略了自然界的另外两种基本力：强核力和弱核力。所以，随着理论的发展，这一五维理论渐渐淡出人们视野。

后来，关于费米子和玻色子之间对称性的理论：超对称理论被提出，科学家开始在超对称理论基础上升级卡鲁扎-克莱因的五维统一理论，直到把空间维数增加到十维，时空维数增加到十一维，几何化的引力理论终于包含了所有已知力。这种十一维的引力理论被称为超引力理论。

然而科学家很快发现超引力理论有两个致命的缺陷：会产生无穷大和失去手征性（弱相互作用下宇称不守恒与此相关）。所以这种复杂而优美的统一理论还是以失败告终。

而与超引力理论同时发展起来的还有另一套高维理论：超弦理论。与超引力理论不同，超弦理论在九维空间下就统一了所有已知基本力，并没有出现无穷大，并且由于空间维数为奇数，因此也并没有失去手征性。一个完美的统一理论出现了？然而科学家同时发现了不是一个，而是五个……这五套不同的超弦理论都能得到相同的结果，很显然这五套超弦理论都是正确的，至少在理论上都是自洽的，那么我们该信谁？这时一个和事佬出现了，他就是美国的天才物理学家爱德华·威腾，他在五套十维的超弦理论基础上再增加了一个空间维，又把五套不同的超弦理论统一了起来，成为一套十一维的超弦理论，其中十个空间维和一个时间维。

但是你一定已经发现了，空间维数又成了偶数，手征性又没了……不过威腾比较厉害，他想到了解决方案：空间还是九维，增加的那个额外的一维是连接两个九维空间的平行空间维，这样，每个单独的空间维数既保持了奇数，又把时空维数提高到十一维。而且威腾发现，这个十一维的超弦理论自动包含了十一维超引力理论，这样，一个完整解释宇宙所有已知相互作用（基本力）的统一理论诞生了！威腾把这套包含万有的理论称为M理论。

那么我们怎么去证明这套伟大的统一理论呢？我们怎么去验证高维空间呢？很遗憾，目前没有任何办法……由于理论上仅有引力能穿透到高维空间，其它诸如电磁力、强核力、弱核力均无法脱离三维空间，因此，我们常规的测量手段均无法使用。而至于能否通过引力波进行测量？好像也不行，引力波的穿透能量太强了，基本无法反射信号，而且目前人类科技也没有制造可供测量的引力波信号的能力。

目前人类科技唯一能做的，也许就是通过大型强子对撞机寻找超对称理论预言的超对称粒子了，但超对称粒子具体需要在多高的能量状态下才能产生科学家一无所知，因此也就是说我们并不知道具体要建多大的强子对撞机才能验证超对称理论……而且也仅仅是验证超对称理论，离验证真正的弦理论还远着呢。

M理论是成功的，因为它通过增加空间维度非常自然地统一了所有已知基本力，但它又是失败的，因为它无法做出任何在现有技术下可供验证的理论预言，这对于一个科学理论是毁灭性的，因为它意味着该理论失去了可证伪性，一个失去可证伪性的理论还能算是科学理论吗？

空间九维，增加的那个额外的一维是连接两个九维空间的平行空间维，每个单独的空间维保持了奇数提高到十一维

物理中M理论确实认为时空是11维的，M理论是基于超弦理论发展起来的。

自古以来，我们的宇宙一直是人们理解的三维空间，三维空间由长度，宽度和高度组成。如果使用数学方法描述空间，则可以通过建立三个相互垂直的坐标轴来描述对象的空间位置。

为什么说宇宙是十一维的，从什么角度来看呢？~

自古以来，我们的宇宙在人们的认识中是一个拥有三个维度的空间，拥有长、宽、高组成的立体三维空间。如果用数学的方法来描述我们的空间，可以通过建立三条互相垂直的坐标轴来描述一个物体的空间位置。
直到上世纪初，一个瑞士专利局的小职员、应届的物理学博士毕业生爱因斯坦提出一个划时代的物理理论——狭义相对论，让时间和空间成为一个称之为时空的整体，时间成为时空中的第四个维度。


不过虽然时空 是统一了，维度也增加到了四个，但是时间是作为一个特殊的维度被加入的，时间和空间虽然统一，却依然有着本质的区别，因此在爱因斯坦的大学老师闵可夫斯基为狭义相对论建立几何模型——闵可夫斯基空间时，对时间坐标做了虚数变换，用ict来度量时间维度，其中i代表虚数，ct则代表以光速在单位时间内经过的空间距离。


因此，在狭义相对论统一的时空中，时间与空间始终不是一回事，空间依然是三维的。到了爱因斯坦研究统一电磁力的统一场理论的时候，有一位德国数学家西奥多·卡鲁扎尝试在引力场方程中增加一个空间维度，把时空扩展到五维。在五维时空里引力场方程多出了几组方程，除了原来的引力场方程外，还多出了一组方程，卡鲁扎发现多出的这组方程与麦克斯韦电磁学方程组等价，这样意味着当给时空增加一个空间维度，广义相对论就统一了电磁理论。


这确实是一个非常好的创意，然而问题来了：第四个空间维度在哪儿呢？既然还有一个空间自由度，我们为什么会看不到也感觉不到？这时另一位瑞典物理学家奥斯卡·克莱因提出一种假设：第四个空间维度可能是蜷曲起来的，如果它本身蜷缩在普朗克长度下，我们就无法以任何方式观测到它了。至此，一个能统一引力和电磁力的五维时空理论就诞生了，科学界把这一理论以他俩的名字命名为卡鲁扎-克莱因理论。


但是很显然，这一理论是不完整的，原因很简单，它忽略了自然界的另外两种基本力：强核力和弱核力。所以，随着理论的发展，这一五维理论渐渐淡出人们视野。
后来，关于费米子和玻色子之间对称性的理论：超对称理论被提出，科学家开始在超对称理论基础上升级卡鲁扎-克莱因的五维统一理论，直到把空间维数增加到十维，时空维数增加到十一维，几何化的引力理论终于包含了所有已知力。这种十一维的引力理论被称为超引力理论。
然而科学家很快发现超引力理论有两个致命的缺陷：会产生无穷大和失去手征性（弱相互作用下宇称不守恒与此相关）。所以这种复杂而优美的统一理论还是以失败告终。


而与超引力理论同时发展起来的还有另一套高维理论：超弦理论。与超引力理论不同，超弦理论在九维空间下就统一了所有已知基本力，并没有出现无穷大，并且由于空间维数为奇数，因此也并没有失去手征性。一个完美的统一理论出现了？然而科学家同时发现了不是一个，而是五个……这五套不同的超弦理论都能得到相同的结果，很显然这五套超弦理论都是正确的，至少在理论上都是自洽的，那么我们该信谁？这时一个和事佬出现了，他就是美国的天才物理学家爱德华·威腾，他在五套十维的超弦理论基础上再增加了一个空间维，又把五套不同的超弦理论统一了起来，成为一套十一维的超弦理论，其中十个空间维和一个时间维。


但是你一定已经发现了，空间维数又成了偶数，手征性又没了……不过威腾比较厉害，他想到了解决方案：空间还是九维，增加的那个额外的一维是连接两个九维空间的平行空间维，这样，每个单独的空间维数既保持了奇数，又把时空维数提高到十一维。而且威腾发现，这个十一维的超弦理论自动包含了十一维超引力理论，这样，一个完整解释宇宙所有已知相互作用（基本力）的统一理论诞生了！威腾把这套包含万有的理论称为M理论。


那么我们怎么去证明这套伟大的统一理论呢？我们怎么去验证高维空间呢？很遗憾，目前没有任何办法……由于理论上仅有引力能穿透到高维空间，其它诸如电磁力、强核力、弱核力均无法脱离三维空间，因此，我们常规的测量手段均无法使用。而至于能否通过引力波进行测量？好像也不行，引力波的穿透能量太强了，基本无法反射信号，而且目前人类科技也没有制造可供测量的引力波信号的能力。


目前人类科技唯一能做的，也许就是通过大型强子对撞机寻找超对称理论预言的超对称粒子了，但超对称粒子具体需要在多高的能量状态下才能产生科学家一无所知，因此也就是说我们并不知道具体要建多大的强子对撞机才能验证超对称理论……而且也仅仅是验证超对称理论，离验证真正的弦理论还远着呢。
M理论是成功的，因为它通过增加空间维度非常自然地统一了所有已知基本力，但它又是失败的，因为它无法做出任何在现有技术下可供验证的理论预言，这对于一个科学理论是毁灭性的，因为它意味着该理论失去了可证伪性，一个失去可证伪性的理论还能算是科学理论吗？

十一维空间是根据90年代提出的M理论（多种超弦理论的综合），宇宙是11维的，由震动的平面构成的。
在九八年二月的‘美国科学’上，有一篇介绍M理论的文章。The theory of M: M stands for magic, mystery or member 。讲了统一场论的最新进展。一个粒子不但有电荷的相吸，还有磁场的相互作用。两者的统一构成引力。
我们一直以为影响无限小的粒子的因素与影响着地球般大小的星球的因素是不同的。因为过去的所有理论难以用于同时解释粒子和星球的运动。也难以解释引力的形成。而M理论则正是一种正在形成的可以解释从无限小的粒子到无限大的宇宙的统一场理论学说。
文章中说这个理论为越来越多的实验所证实，是继相对论以来，本世纪最伟大的物理学理论之一。据说在超弦理论的研究中，发现十维空间还有理论漏洞，新的膜理论就在超弦的线上展拓成超膜，以十一层空间来解释宇宙。
而只有其中四维空间可为人类所感觉，其余的感觉不到的空间，就如声波和光谱一样，我们人类听不到的超声波和也看不到红外线，却不因我们的不能察觉而就可认为根本不存在。正是在更高的空间里，物体的电场和磁场相互作用形成万有引力。
也只有引入更多的空间才可以解释为什么分子的结构有左旋和右旋的向性不同。 而宇宙的许多自然之谜如黑洞等，以更多空间的理论才有可能存在和解释。
膜理论的出现意味着一种全新解释宇宙大爆炸的说法，该说法表明我们生活的整个宇宙是一层可以随意弯曲 拉伸的膜，也称为三维空间，在不远的地方也有一层膜，可以说是另一个宇宙，也是三维空间，当中的空隙，是四维空间。
在某种未知力（有可能是暗能量）的作用下，两层膜以极慢的速度缓慢接近，遐想的距离为10万亿光年（10的13次方），当膜接触后，相互碰撞，动能转化为热能，热能开始缓慢在膜上散开，宇宙中的万物开始毁灭，然后冷却，开始新的循环。
这就是新理论的宇宙大爆炸，当碰撞后，两层膜又弹回原来的位置，重新在未知力的作用下，缓慢接近，如此往复，宇宙开始循环，永不停止。


扩展资料他理论所具有的维空间
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动中；
第十维是自旋速率，存在于滚动时间中；
第十一、十二维是自旋赤道轴指向，存在于滚动（速度）时间方向中；
第十三维是自旋赤道轴指向漂移速率，存在于滚动变化（加速率）时间方向中；
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，存在于滚动变化（加速度）时间方向中；
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 位置（表示一个几何点在空间中的位置）有关。
参考资料来源：百度百科-十一维空间

---

#庞试图# 宇宙有十一维是怎么回事 -
(19464691192)： 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...

#庞试图# 为什么说宇宙是十一维的?
(19464691192)： 1维是长度 2维是长度*宽度 3维是长度*宽度*高度 4维就是长度*宽度*高度*时间 4维以上的是量子力学的理论,对于现实没有太多意义(几乎是纯理论的),连名字都没有列,因为尺度太小,人看不到,而且就算看到也不能理解.正如一根线放大了就有宽度一样.

#庞试图# 为什么宇宙是"11维"的?
(19464691192)： 当然是通过计算得出的啦,早已超出我们的知识了.:smilies87:

#庞试图# 根据M理论,我们宇宙是11维的,可是为什么不是12维或者更多呢?11维这个数字是怎么确定的? - 作业帮
(19464691192)：[答案] 看过一本书,里面说了这事. 宇宙是11维的,是通过解方程解出来的.在解宇宙维数方程时,可得到2个解,也只有这2个解,才能使方程有意义.这两个解,一个是11维,另一个是26维.按照“自然崇尚简单”的原则,数学家和物理学家决定采用11维,...

#庞试图# 为什么说宇宙是10维的? -
(19464691192)： 不清楚,与我理解的不同,我理解的仅仅只是三维或是四维而已....哪来的10维,...或许我所理解的维度,和这个10维的维度是不同的吧...我个人认为,一维,则是指一个点,一个没有形状,没有大小,并且看不见的点.一维存在...

#庞试图# M理论证明十一维度空间?众所周知,根据M理论,宇宙是11维的,由震动的平面构成的.爱因斯坦认为宇宙只是4维的,现代物理学则认为还有7维空间我们看... - 作业帮
(19464691192)：[答案] M理论.另一则定义:M理论系由刘易斯、亚伦(Louis Allen)所提出.针对社会、经济等观点,对管理者及被管理者之真实态度调查所得,而提出一综合性管理定义之理论.历史的玩笑:回到11维 广义相对论没有对时空维数规定上限,在任何维黎曼流...

#庞试图# 现代物理学为什么变得玄幻了,还说宇宙是十一维的……离生活越来越远,你们觉得呢? -
(19464691192)： 其实很容易理解,举个例子:如果你生活在2维世界,你将没有高度的概念,一根杆子横着,走到它跟前你就会觉得这是个横着的无法逾越的一个线障碍,如果这根杆子竖着,你就会觉得这是一个点障碍、其中央无法到达,如果一个球掉到了洞...

#庞试图# 求证:宇宙是11维空间
(19464691192)： 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.而看不见的原因是我们太大了,就譬如说远处的一根电线,我们认为它是一条线,是一维的,如果一只小昆虫爬到这根电线上,它可以看见这根电线上的纹理、粗细,那么在它眼中这根电线是三维的.同样,一个基本粒子中存在六维空间,只是人类没有足够小,所以看不到.

#庞试图# 高维空间 据90年代提出的M理论(超弦理论的一种),宇宙是十一维的,由震动的平面构成的.在爱因斯高维空间据90年代提出的M理论(超弦理论的一种... - 作业帮
(19464691192)：[答案] 可以理解为我们还未知的作用微弱的力构成的不稳定的平面结构

#庞试图# M理论认为宇宙有11维那么宇宙奇点也是11维的吗, -
(19464691192)： 宇宙实际上是多维的,共有11维度空间,每一空间(除一度二度空间外),都生活着不同的生命,我们的地球属于三维空间,所以其它空间里的事物看不到.就像其实4维空间(多了时间)就在身边,但是你永远也感觉不到,就像蚂蚁感觉不到...