宇宙存在额外维度吗?为什么科学家希望证明多维空间? 你认为存在多维空间吗?有何依据呢?

www.zhiqu.org     时间: 2024-05-18

爱因斯坦在相对论中,提出宇宙是由三维空间+一维时间组成的四维时空。

但是随着物理理论的发展,越来越多的科学家认为宇宙可能存在额外维度,额外维度的提出,让物理理论有了一个全新的方向,很多超前的物理理论,都开始利用额外维度,完成相关的理论基础。

如果可以证明多维空间的存在,那么很多理论都可以获得更加广阔的发展,三维空间中,物质结构被限制在三个维度中,如果存在四维空间甚至更高维度的空间,物质的结构形态,就可以更加丰富。

多维空间,可以提供更多可能性:

如果我们生活在二维空间,那么整个世界只有长度和宽度,物质结构也会非常简单,我们在一张白纸上,就可以画出二维空间中可能存在的结构。

但是当二维空间拓展到三维空间时,空间结构就会瞬间复杂很多。考虑柏拉图立体,在三维空间中,我们可以看到四面体、八面体、立方体、十二面体、二十面体。这些三维体块,每一个面都由一种多边形组成。

三维空间仅仅比二维空间多了一个维度,但是空间结构会复杂很多,物体的运动也可以获得额外的方向。

利用额外维度,物理学家可以找到很多超前理论,这些超前理论虽然很难证明,但是却可以形成相对统一的物理理论,将宇宙的四大基本力进行统一。

超前理论中的代表,就是弦理论,弦理论对额外维度的要求很高,因为弦理论的基础,是假设所有的粒子都由振动的弦组成。

但是目前科学家发现的粒子数量非常多,仅仅在三维空间里,弦很难通过振动产生足够丰富的粒子,因此弦理论认为宇宙至少存在十个空间维度,而弦可以在十维空间中振动,进而产生足够丰富的微观粒子,进而产生我们熟悉的宇宙。

宇宙真的存在额外维度吗?

由于人类的认知局限在三维空间,因此我们对一维、二维、三维空间非常了解,但对四维空间一无所知。

想要凭空想象四维空间并不现实,科学家主要通过一维空间、二维空间、三维空间的科学现象,对四维空间进行推测。

我们经常看到的四维空间模型——超立方体,就是通过二维空间与三维空间的联系,推断出的四维空间模型。超立方体中间的立方体,并不是一个小立方体,而是和外围相同大小的立方体。由于第四维的出现,让立方体产生了近大远小的透视效果,因此模型内部的立方体更小。

二维平面进行复制,连接,就可以形成三维体块。将三维体块进行复制、连接,或许就是四维体块,这也是超立方体的主要思想。

但是体块连接形成的线条,并非是三维空间的维度,而是第四维,因此我们无法观察到四维空间体块,只能看到四维体块的投影,而这个投影,就是超立方体。

超立方体并非是两个立方体,而是八个立方体。

想象一下,将二维空间的正方形,拼接成一个立方体,需要将正方形向上挤压拼接到一起,二维平面挤压拼接的地方,就是第三维度。

如果将二维平面,替换成三维体块,通过类似的方式进行挤压拼接。立方体就会出现挤压,形成四维空间体块。

由于我们的空间感知和观察能力限制在三维空间,因此我们无法观察三维体块通过挤压而形成的四维体块,只能通过超立方体,观察到四维体块的投影。

无法观察四维空间,是否意味着不存在额外维度:

对于四维空间,科学家搭建了很多相关的模型,但四维空间的物体,从来没有在我们的生活中出现过,一个无法观察和出现的空间维度,真的可能存在吗?

如果我们所在的宇宙空间,属于三维宇宙,没有第四维度,那么带有额外维度的物理学理论都会成为空谈,因此三维空间之外的额外维度,必须处于我们身边。

为了寻找额外维度,科学家进行了一项特殊的实验——寻找不同维度之间的作用力,互相影响的证据。简单来说,就是证明在二维空间说话,三维空间也可以听到。

科学家使用引力作为实验对象,但是实验结果表明,三维空间物体的所有引力,都作用于三维空间,符合动能守恒,并没有额外的作用力丢失。

这表明各个维度之间无法互相影响,或者影响非常有限,以人类目前的设备精度无法发现。

由此也可以得到结论,即使我们发现四维空间,也无法对四维空间进行过多干涉,甚至无法干涉,而这些额外维度,或许只在微观世界具有较大的影响力。

总结:

额外维度的提出,让很多科学家发现了全新的物理理论方向,但是目前没有任何证据可以证明额外维度的存在。

虽然额外维度尚未被证实,但是对于物理学家来说,额外维度可以提供更多的可能性,从而实现物理理论的超前发展,快速形成更加超前的理论,甚至可以利用额外维度发现理论上的“大一统理论”,因此很多科学家都希望证明额外维度,来让超前的物理理论获得基础支撑。



宇宙是存在额外维度的但由于我们的认知局限,仅在三维空间,我们对于一维二维三维空间都是比较了解的,但对于四维空间只能够进行推测;因为周围空间的物质结构形态可以更加的丰富,能够提供更多的可能性。

很多的科学家认为宇宙中是存在额外维度的,爱因斯坦在相对论里面提出了三维为空间加一维空间组成的四维空间,科学家希望证明多维空间的存在,这样子物质的结构形态就可以更加丰富,可以让科学家发现全新的物理理论方向,实现物理理论的超前发展。

不存在,因为人类没有证明宇宙外面到底有没有这个维度。因为证明多维空间可以让很多研究得到论证。

不存在,这只是人们自己想象出来的。如果科学家证明了多维空间,就能够完成他们提出的理论。

高维空间也许并不存在,为何科学家会提出这个观点?~

首先我们要认识我们现在的宇宙是三维空间,此前有很多人都认为在我们的三维空间之上还有更高维度的空间,但是我认为这的确是不存在的,为什么会这样想呢,接下来我给大家列举一下。
更高维度空间意味着更大的能量。
想要维持我们现在的三维空间所需要的能量就已经非常多了。而如果进入四维空间,跟我们三维空间最大的一个区别就是可以在同一个空间节点里边儿选择任意一个时间点。这就意味着在这个空间节点上,任何时间发生的事情都会被记录下来,如果是这样的话,一堆意味着同一个时间点蕴含着无穷的能量。我们都知道能量是守恒的,要记录这么多能量,必须需要足够的载体才可以。
高维度的空间是否真的存在?
为什么我不认为更高维度的空间不存在呢?这主要是因为高维度的空间如果存在的话,也就意味着会打破时间和空间的限制。而对于我们现有的宇宙来说,相对论就已经指出了,没有任何的物体可以打破光速的限制。而且及时能够达到光速也最多只能够跟时间相平行。
科学家们是如何看待高维度空间的?
对于科学而言是非常严谨的,那些看起来非常有道理但是却没有办法证实的事情是不会得到他们认可的,所以,即使有很多的民间科学家都认为在我们的宇宙背后还存在着更高维度的空间,但是主流科学界并不支持这一点,反而认为三维空间就已经奠定了我们现在宇宙的最基本要素。当然,如果真的想要证明更高维度的空间存在的话,那么我想对时空观念的拆解将会是一个重要的突破点。不过以我们现在的科技还没有办法去实现这个手段。

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(13324718172): 目前你这个问题,科学界正在争论之中,暂时没有明确的定论.不过科学家提出的多重宇宙宇宙说,近年来有所发现,好像通过望眼镜看到了宇宙的某个边界,是一个多重宇宙的小小证据.爱因斯坦的宇宙观,认为所谓的宇宙,就是指全部的宇宙,也包括本宇宙外的宇宙吧.我个人也认为,极可能存在宇宙外的宇宙,不过需要科学实验的证明才能给你准确的答案.目前科学水平真的还没真正发现第二个宇宙,目前发现的,都是在本宇宙中观察范围.而很多假设的提出,包括量子物理的弦理论,都是说明多重宇宙是存在的.

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