关于20维空间

本人注:对于对空间的认识与学习,一般人都很缺乏,现在整理搜集了一些关于空间的资料,留作自己阅读,也供大家参考。

空间-时间在大爆炸基点处开始,并会在大挤压基点处(如果整个宇宙坍缩的话)或在黑洞中的一个基点处(如果一个局部区域,譬如恒星要坍缩的话)结束。广义相对论本身不能解释这些特征或回答这些问题,因为它预言,在大爆炸奇点宇宙是从无限密度开始的。在奇点处,广义相对论和所有其他物理定律都失效:人们不能预言从奇点会出来什么。正如以前解释的,这表明我们可以从这理论中除去大爆炸奇点和任何先于它的事件,因为它们对我们没有任何观测效应。空间-时间就会有边界——大爆炸处的开端。时间和空间在大爆炸开始,在大挤压终结,那么在这个过程当中,整个宇宙就存在一个完整的四维空间,时间和空间从开始再到时间和空间结束,时间和空间就在整个宇宙当中留下了一个长长的时间和空间轨迹,那么这个时间和空间留下的轨迹我们就称之为时空,那么什么是时空隧道(假设时空隧道是存在)呢?定义为:时间和空间就在整个宇宙当中留下了一个长长的时间和空间轨迹,再次经过时间而留下的一个长长的双重时间的通道。

发现一个规律:

一维的东西能够容纳所谓的零维(直线是由点构成)

二维的东西能够容纳一维(纸上可以画条直线)

三维的东西能够容纳二维(盒子里放个纸片)

那么四维的东西就理所当然的容纳3维了。我们人体算3维的。我们的世界就是4维了,为什么是4维的呢?因为我们的世界有这样四个元素:长、宽、高和时间,即为时空

1、一维空间: 只有长度,
2、二维空间: 平面世界 只有长宽
3、三维空间:长宽高立体世界我们肉眼亲身感觉到看到的世界三维空间是点的位置由三个坐标决定的空间。客观存在的现实空间就是三维空间,具有长、宽、高三种度量。数学、物理等学科中引进的多维空间概念,是在三维空间基础上所作的科学抽象。
4、四维空间:

一个时空的概念日常生活所提及的“四维空间”。我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系,是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又加了一条时间轴,而这条时间的轴是一条虚数值的轴。

一个时间平面。这个时间平面就是五维空间,它是由无数个四维空间根据某一轴线集合而成的。我们可以想象,一个五维空间的物体,应该是跨越不同时间轴线的,但在任意一个时间轴线上我们只能观察到它的一部分。

5、五维空间:

五维空间的提出,跟暗物质发现是密切相关的,物理学界普遍承认的说法是:暗物质发现证实意味着人类知识能力进入五维空间,是一个质变,譬如,五维空间可能有助于获得“反物质”能量。那能量有多厉害?科学家们介绍说,一个一分钱硬币大小质量的“反物质”能量,其能量释放可使现有特大宇航作业做60次往返,且十分接近光速。宇宙里到处都有暗物质,获得反物质能量是“随时随地”的。就是说呢,这样一来,不仅太阳系及银河系的旅行可行,甚至星系旅行、通过时空隧道(虫洞)做两个宇宙间的旅行也可以实现了。

 

更为有趣的是,一旦实现五维空间能源的认识证实和获得能力,那就意味着进入六维空间的大门打开了。

根据爱因斯坦的狭义相对论,特别是其中提出的钟慢尺缩论断。当一个物体运动速度接近光速时,物体周围的时间会迅速减慢、空间会迅速缩小。当物体运动速度等于光速时,时间就会停止、空间就会微缩为点,也就是说出现零时空。当物体运动速度超过光速时,时间就会出现倒流即所谓负时间;空间也会相应回到过去空间,也就是所谓的负空间,这时该物体就进入了负时空,即时空倒流或时空倒转,从而该物体就实现了瞬移即瞬间移动。我们用空间直角坐标系来表示五维空间时,空间时间各为横轴和纵轴,再加上温度为竖轴,即可形成五维空间参照系。在该参照系中,时间和空间的坐标轴不仅有正轴,还有负轴,同时还包含原点在内。时间和空间在五维空间参照系中存在时间—空间距离,即正负时间和正负空间之间有几何距离关系(至少在坐标系中理论是这样的)。

6、六维空间——骑在两条时间轴上,所以有人也叫灵异空间:

如果真的有六维空间存在,那么爱因斯坦的“广义相对论”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?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。

7、七维空间:

根据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。在爱因斯坦那里,宇宙只是四维的(三维空间和一维时间),现代物理学则认为还有七维空间我们看不见.

打一个比方:一只蚂蚁在一张纸上行走,它只能向右或向左,向前或向后走。对它来说高与低均无意义,这就是说,第3维的空间是存在的,但没有被蚂蚁所认识。同样,我们的世界是由四维构成的(三个空间维,一个时间维),但我们没有觉察到所有其他的维。
根据物理学家的看法还应该有7个维。尽管有这么多的维,但这些维是看不见的,它们自身卷在了一起,被称为压缩的维。为了弄清这种看法,让我们再以蚂蚁为例展开我们的想象。我们可以设想一下,将蚂蚁在上面行走的那张纸卷起来,直到卷成一个圆筒形。如果蚂蚁沿着的纸壁走,最后它又会回到出发点,这就是压缩维的一个例子。如果能沿着著名的麦比乌斯带走,也会发生上述现象,当然,它是3维的,但如果沿着它走过,总是会回到出发点的。麦比乌斯带从维的角度讲是压缩的,按照物理学它有3个维,但谁在上面行走,都只能认知人一个维。这就有点像左图上的人:上行或者下行,但永远不会走到尽头。如果蚂蚁不是沿着纸筒弯曲的壁行走,它就永远不会返回到原出发点。这就是二维(或者说被我们所感知的那种维)的例子,沿着它一直走,就不可能返回到原来的出发点。。

8、八维空间:

现代物理学界公认的理论是八维空间,分为X维(物体的长)、Y维(物体的宽)、Z维(物体的高)、时间维、重力维、电磁力维、万有引力维、万有斥力维。这一理论由德国物理学家巴克哈德海姆于1957年创立,随后由其本人进一步地发展与完善,并得到了一些新的成果,其中之一就是总结出了一系列计算基本粒子质量的方程式。1977年他将方程发表,但由于太复杂,竟没几个物理学家看得懂,后来经实验证明了其正确性。由于他的理论多用德语发表,所以大部分物理学家都认为这些论点晦涩难懂,不知所云,感到丈二和尚摸不着头脑。1980年,海姆的理论引起了奥地利物理学家沃尔特德吕舍尔的注意,他仔细研究后,对理论作了详尽的解释,并进一步完善,于是就有了今天公认的海姆-德吕舍尔空间,即一种八维的宇宙空间结构。9、九维空间我们可以把宇宙分成九维空间,每个空间之间由一个临界点连接,时间与空间的关系是维数越高,时间相对来说越短(快)。我们人类所处的空间为三维空间,即处于四维和二维空间之间。现实生活中,我们会发现一个现象,即做不同事情的时候,有的时候会感觉时间过的很慢,有的时候又犹如流水一般飞快。这是为什么呢?因为人处于不同的状态时,因所做事情不同而使维数向某一方向偏移。当感觉时间过的快的时候我们正在相四维空间偏移,反之向二维空间偏移。很多人在无所事事的时候常会采取睡眠这个方法来打发时光,而睡眠常会给人的感觉是从入睡到醒来只有短短的几分钟,这说明在睡眠中的人已经很接近四维空间了。如果要想真正进入四维或者二维空间我们该怎么办呢?理论上说起来很简单既改变速度突破连接三维空间的两个临界点就可以了。当我们突破光速屏障的时候就会进入到四维空间,而反之速度降低到零时既进入二维空间。可实际操作起来我们却是无法实现的,人乘坐飞碟旅行时,不用接近到光速人就已经完全的分解了。而进入二维空间把时间降低到零,方法只有一个那就是摧毁自己的生命,使所有肉身介质的运动停止。通过以上分析我们发现越是想进入高维度空间困难越大,这和我们现有的科学技术实力是相互关联的。技术水平越高所处的空间也就会越高,当人类在将来通过努力进入到九维空间的时候就会发现别有洞天的一番景象。10、十维空间我们把一个边长为2的正方形划分成4个小正方形,每个小正方形里作一个内切圆,然后在原来的大正方形中间作一个同时外切于这4个圆的小圆(红色标注)。我们把这个小圆叫做“中心圆”。你怎么来求这个中心圆的半径?仔细观察其中一个小正方形,思路就出来了:红色的中心圆变成了一个90度扇形,它的中心位于单位正方形的一角,并且外切于直径为1的圆。可以看到扇形半径加上圆的半径等于单位正方形对角线的一半,这样我们就得出,中心圆的半径等于(sqrt(2)-1)/2。(sqrt为开根号函数)对于一个立方体同样如此。我们把立方体切成8个小立方体,得到的8个球体中间夹住的那个中心球半径就应该为(sqrt(3)-1)/2。你会发现一个惊人的事实,在超立方体中,位于16个四维球体间的中心球半径为(sqrt(4)-1)/2= 1/2,它竟然与那16个小球一样大。真正可怕的事情发生在九维立方体中,此时的九维中心球半径为(sqrt(9)-1)/2 =1,竟然内切于最初的九维立方体!而到了十维空间后,中心球的直径将超过十维立方体的边长,这个中心球将突破立方体的边界!被围在里面的中心球比原来的N维立方体还大,这显然违反了大多数人的直觉;如果你能想象出这个画面来,你就厉害了。科幻小说中把对十维空间的感知能力作为文明发达程度的标准,除了一些相关的宇宙模型外,这可能也是其中一个原因吧!惊人的十维空间
我们把一个边长为2的正方形划分成4个小正方形,每个小正方形里作一个内切圆,然后在原来的大正方形中间作一个同时外切于这4个圆的小圆(红色标注)。我们把这个小圆叫做“中心圆”。你怎么来求这个中心圆的半径? 多维空间如何裂开?在宇宙的极早期,它诞生的10秒内,它的直径仅有10厘米,含有丰富的十维空间,所有的空间维都平等地卷缩在一起。在那样的空间中,宇宙的能量极高、温度极高,所有四种力都融为一体,相对论和量子理论可以归结为一个理论。但是,这样高维度、高能量、高温度的空间是极不稳定的,就像胀气太多的气球,于是大爆炸发生了。维度被解散、能量发散、温度降低。三维的空间和一维的时间无限延伸开来,逐渐形成了我们今天可感知的宇宙;而另外六维的空间则仍然卷缩在普朗克尺度(即10厘米)以内。

当宇宙处在10K这样极高的温度(这温度比我们得到的太阳的温度高10倍)时,引力与其他大统一力分离开来,引力随着宇宙的膨胀而不断延伸成长程力。随着宇宙进一步胀大和冷却,其它三种力也开始破裂,强相互作用力和弱—电力剥离开来。

当宇宙产生10秒之后,它的温度降低到了10K,这时弱—电力破缺为电磁力和弱相互作用力。在这一温度,所有四种力都已相互分离,宇宙成了由自由夸克、轻子和光子组成的一锅“汤”。稍后,随着宇宙进一步冷却,夸克组合成质子和中子。它们最终形成原子核。在宇宙产生3分钟后,稳定的原子核开始形成。

当大爆炸发生30万年后,最早的原子问世。宇宙的温度降至3000K,氢原子可以形成,其不至于由碰撞而破裂。此时,宇宙终于变得透明,光可以传播数光年而不被吸收。

在大爆炸发生100至200亿年后的今天,宇宙惊人的不对称,破缺致使四种力彼此间有惊人的差异。原来火球的温度现在已被冷却至3K,这已接近绝对零度。

这就是宇宙的演变史,随着宇宙的渐渐冷却,力将解除相互的纠缠,逐步分离出来。首先引力破裂出来,然后强相互作用力,接着弱力,最后只有电磁力保持不破缺。

大统一的宇宙

今天,我们深深知道,浩瀚宇宙中所有纷繁复杂的现象都可以追溯到同一个源头,人类发现的大大小小的规律最终都可以被一个根本的规律所囊括。为了理解这一点,我们以地球生命的发展为例:我们人类不同的人种都可以追溯到同一个起源,所有的哺乳动物都拥有相同的祖先,所有的动植物也都拥有相同的祖先,最后,所有的生命都起源于同一个——生命只有一个源头。

宇宙中所有星系的起源也同样能够追溯到同一个源头,太阳系中的星体都起源于同一个星云,所有的星云都起源于相同的分子,所有的分子都由那几百种基本粒子演变而来。这样,顺着时间之流一直向上溯源,我们终于来到了大爆炸开始的时刻,在这里,空间、时间和物质都是融为一体的,一切都归结为一点。

宇宙从同一点出发,经过了100多亿年的漫长岁月,进化出一个复杂多变的世界,但不管这个世界是如何千变万化,在所有现象的背后,都有一个最根本的规律在运行,这就是宇宙起点时的源头规律。这个规律就是一个包罗万象的规律——所谓“万物至理”即是如此。

这个“万物至理”的理论就是超弦理论,它建构了宇宙开始时刻的十维空间图象,随着十维空间的崩裂,超弦理论也分裂成两个理论——相对论和量子理论,此后,随着物质丰富性的增加,它们又分裂成更多的理论。今天,我们不断向上回溯,终于描绘出了宇宙大统一的图景——一个极具神秘色彩的十维宇宙。

二十维介绍:

    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;

第十一维是自旋赤道轴指向,存在于滚动(速度)时间方向中,宇宙就是十一维的;

第十二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;

第十三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;

第十四维是加速率(或受力强度),存在于运动系中;

第十五维是加速度(或受力)方向,存在于运动系中;

第十六维是电场强度,存在于电场中;

第十七维是电场方向,存在于电场中;

第十八维是磁场强度,存在于磁场中;

第十九维是磁场方向,存在于磁场中;

第二十维是精神力量,一种精神和意志的存在

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