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维度是一种人为臆想还是真实的存在?维度的本质到底是什么?

 gaoge5626 2018-07-07
维度,是所有人都非常熟悉的一个词汇。相信很多人在童年时期第一次接触维度这个概念是在一部非常火爆的动画片中,也就是老少皆宜、耳熟能详的《哆啦A梦》,哆啦A梦有一个“四维空间兜”,能够放下无数的东西。所以很多人从那个时候起就想要弄明白什么是四维空间,维度到底是什么。至少我是这样的。维度定义了我们所在的时空。根据爱因斯坦的理论,我们处于一个四维世界之中,三维空间再加上一维时间就构成了我们的世界,如果没有这一维时间的加入,那么我们所处的三维空间将是一种静止的状态。
我们所处的四维世界是不是时空的最高形态呢?四维世界是三维空间加上一维时间,那么真正的四维空间又是什么样子的呢?这我们就要从头说起了。维度从低到高,首先是零为空间,也就是一个点。接下来是一维空间,也就是一条线,再往上是二维空间,也就是我们通常所说的一个平面。再往上就是我们所在的三维空间了,这个空间也就是我们通常所说的立体空间。那么再往上呢?四维空间是什么样子的?四维空间之上是否还有五维空间呢?五维空间又是什么样子的呢?空间的维度是否有尽头,最高是多少呢?
关于维度,我们可以使用数学公式来进行说明,但是那样看起来就有些晦涩难懂了,所以我们还是从几何的角度来阐述维度的意义。其实维度的划分是很容易的,在一个空间之内能够划出几条相互垂直的直线,那么这就是几维空间。零维空间没有直线,所以是一个点。一维空间有一条线,所以是一条线。二维空间是一个平面,在上面我们能够划出两条相互垂直的直线,而无论如何也不可能划出第三条直线与这两条线都相互垂直,所以这就是二维平面。而在我们所处的立体空间之内,我们能够划出三条相互垂直的直线,也就是长宽高,所以这是三维空间。
以此类推,所谓的四维空间实际上就是能够划出四条线,它们全部相互垂直。这可能有些难以理解,但是你可以想象一个大的正方体中间有一个小的正方体,这种套式的结构之中,你可以将大正方体的角和小正方体的角连线划出第四条与长宽高都相互垂直的直线。有兴趣可以在纸上试一试,有助于帮助你理解四维空间。根据这个理论,几维空间就能划出几条相互垂直的直线,那么宇宙的维度似乎是没有上限的,至少在理论上是如此。那么维度到底是不是真实存在的呢?这是一个非常难以回答的问题,但是维度的存在对于我们却很重要。
我们都知道,现代物理学的两大基础是量子力学和广义相对论。但是二者存在着根本性的矛盾,只有将二者统一创造出大一统的理论,才能够真正破解宇宙的谜题。而最有可能成为大一统理论的就是科学家们倍加推崇的超弦理论。但是超弦理论有一个问题,就是物理学中无法理解无穷大的意义,要破解这一点就必须要引入维度的概念,否则超弦理论则难以实现。从这一点来说,维度似乎是科学家们创造出来的一个概念。你认为维度是否是真实存在的呢?你认为宇宙之间是否存在着我们现在还无法彻底理解的更高维度?

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