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我们所认识的世界简单与复杂，与我们所选择的空间维数有关。 在一个一维空间中，只能容纳点和线的运动；在一个二维空间中，已经可以有面的存在，只有三维空间，才允许有运动的立体物。这立体的存在物可以是生命体，也可以是物体。但三维空间并不是可以容纳一切的，有些更高的存在很可能不是三维空间的框架所能容纳的。即使加上时间，构成四维时空，也还是有一些生命现象不能说明。例如，我们很难说生命意识能否存在于三维空间中。因为意识的存在不可见，“视之不见、听之不闻、搏之不得”，完全超乎有形之体的感性存在之外，是超验的。 科学是诉诸实证的。 不能实证，不属于科学认识的范围,这样有些神秘的生命现象就落在了科学研究的视野之外。但世界的维数究竟如何，却并不属于科学研究之外的问题。我们生活于其中的宇宙，它的空间维数究竟如何？对于这个问题的认识，有助于我们对物理现象和生命现象的理解。 我们日常生活所熟悉的世界， 是人与其它生物生存的世界， 也就是说，是人与动物共同的生存世界。对这个世界的认识，属于人的生存境界。在生存境界中，我们积累了不少知识，但也形成了难以纠正的偏见。 空间维数问题，也许就是我们约定俗成的偏见。 其实，即使在物理学的意义上，空间维数也不仅仅是三维。 对于三位以上空间的存在，最早给出它的可能性的，是与爱因斯坦同时代的物理学家卡鲁扎。后来经过克莱茵的改进，成为与时间维数合一的五维时空。这是对空间维数最早的扩展，因为这一思想是在1919年产生的，后来成为统一场论的基础框架。而现在，在超弦理论中，空间维数已经扩大到10维，连同时间，构成11维的时空结构。时空维数越高，越能容纳更多的运动形式，越能统一理解世界。而更大的统一理论是和更高的时空维数相联系的；也就是说，为了统一理解世界，我们必须引进更高的时空维数。而真实世界是统一的，这就表明，真实世界的时空维数是高维的。三维空间，仅仅是一种最简单的情形。 那么，高出三维的空间怎样是可能的呢？二维与三维空间，都容易想象；那么三维以上的空间怎样存在？物理学家把它想象成“卷曲”的维度。当然，这卷曲的维度尺度极小，1926年，克莱茵发展了卡鲁扎的理论，结合量子力学，给出了计算结果是普朗克尺度。也就是说，三维以上的空间都是微观量子的尺度，我们生活在宏观世界的动物凭经验是发现不了的。在这种意义上，也可以说高维空间是超验的。所以我们一直没有注意到它的存在。 超弦理论引进的11维时空当然也是超验的，它超出日常经验之外，而且与三维空间相比，这些都是“多余的”空间维数。但是，在超弦理论中，这是这些“多余”的空间维数，却决定了粒子的物理属性例如质量与电荷、超荷等。物质属性的复杂，取决于空间维数的“多余”，也就是高维空间。只有在高维空间中，复杂的粒子物理属性才是可理解的。超弦理论家B.格林说：“宇宙的这些基本性质在很大程度上决定于多余维度的几何形态和大小。这是超弦理论的一个最深远的洞察。”超弦理论不仅引进高维空间，而且给出了高出三维以上空间的几何结构以物理意义，这是超弦理论成功的关键。 其实，在现代物理学发展起来以前，没有现代的数学工具和逻辑推理手段，佛家仅凭冥想和沉思，也已经发现了更高维的宇宙。 对于常识来说， 空间是三维的。但对于佛家来说，空间维数也许远不止于三维。按照卡普拉的意思，佛家在沉思中见到的是更高维的空间，而高维空间是超越日常语言逻辑的。 F.卡普拉曾引用一位高僧的话说：“较高维的体验是通过综合意识中不同中心和不同层次的体验而获得的。逻辑思维进一步限制了思维过程，从而减少了表达的可能性。因此，在三维意识的层次和这种逻辑的体系中无法描述沉思的某些体验。” 这在表面看来所说的是思维和意识过程，但在佛家那里，心与物是一回事（非幡动、非风动，仁者心动），较高维的体验对应的就是高维宇宙。 实际上，超弦理论中的11维时空，首先也是存在于人的思维中的，因为它毕竟还没有得到实验的严格验证。 在高维空间可以传达低维空间中不可传达的意识内容。我们的语言是有局限的。因为日常语言属于逻辑思维，而逻辑是对真实的空间联系的简化，在逻辑的空间中， 只能容纳 简单的因果联系。  自然是一个整体。自然联系是整体联系。而整体的联系必有更多的联系渠道，这更多的联系渠道，需要更高的空间维度才能容纳。因为空间维数越低，不同的联系形式之间越有可能发生冲突，只有在高维空间中，各种不同的联系才可以互不妨碍，同时发生。没有足够高的空间维数，就不能容纳足够多的运动形式和相互作用联系，而世界的整体性，与宇宙的全息性相对应，而全息性与整体性互为条件，它们都只有在空间维数足够高时才是可能的。 真实宇宙是高维的，经验的宇宙却是三维的。因为作为生命存在，我们自身就是三维动物。但我们的生命存在又不止于物质世界，我们有精神性的存在。而精神，是不能纳入三维空间的。要统一理解真实世界，就需要站在整体的角度；而站在整体的角度，就需要引进高维空间。因为只有足够高的空间维数，才可以容纳足够多的相互作用方式，才允许有多种不同层次的联系发生。因此，整体世界需要有足够高的空间维数，足够高的空间维数意味着世界的整体联系，因此，高维宇宙与整体世界，就是一体两面。 另外，空间维数也未必是整数维。把空间维度理解为整数，这是明显的线性逻辑思维的结果。这样理解世界的时空结构很简单，也很直观，但却未必符合于真实的自然。于是分维几何与混沌理论就把空间描述为分数维，这种描述不是一个形式问题，而是有真实意义的。例如在量子场论以及在临界现象的理论中，都引入了分数维的空间，否则计算结果就是无穷大，没有物理意义。为什么采用整数维空间维数计算结构就是发散的（无穷大），而采用分数维空间计算结果就收敛，就可以有真实物理意义呢？这只能说明真实空间不是整数维的，也不是线性的。我们以往所认识的世界，限于三维空间，不过是经过了人的理想化而已。 空间维数问题，关系到我们对世界认识的深度，而整体世界的整体联系，只有在高维空间才能容得下。 搜索微信公众号【宇宙解码】或【ts-yzjm】添加关注 |
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