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相信许多关注物理学的朋友，应该知道关于宇宙的“终极理论”，也就是由爱德华·威縢教授提出的M理论。M理论认为，宇宙中所有的物质和能量转化，包括时间和空间的交互，都能够用这个终极理论来解释。而M理论认为，我们的宇宙是11维的，这个11的数字又是怎么得出的呢？今天小编就来带大家“计算”一下M理论当中，11维宇宙的存在。  首先我们知道11维宇宙，是从M理论当中提出的，而M理论又是从超弦理论出发，提出的一种理论；而超弦理论，又是弦理论的发展，所以要想解释11维宇宙，必须要从弦理论开始说起——什么是弦理论？弦理论认为，是“弦”的运动产生了构成世界的基本粒子，这种理论能够统一自然界中的“四种基本作用力”，也就是爱因斯坦终其一生都想证明的“大一统理论”。  而在弦理论当中，弦的整体能量，是和“2+（D-1）*（1+2+3+4+5+……）”这串公式成正比例相关的。其中公式里的字母“D”，就是弦所在的那个维度。而根据“欧拉不可思议公式”，所有自然数的和是“-1/12”——没有错，根据欧拉的计算，所有正整数的和加在一起，就是一个负数（目前还没有其他的算法能够推翻欧拉的计算）。  那么我们把这个-1/12代入到上面弦理论的公式后，让它整体等于“0”，最后得到的算式，就是2-（D-1）/12=0。我们解开这个一元一次方程之后，得到的D是25，也就是说，根据弦理论的计算，宇宙的维度应该是25维——那么这个25维的宇宙空间，怎么又变成了11维呢？这里就要提到超弦理论当中的知识了。  超弦理论认为：弦除了在D本身这个空间维度里震动之外，它还要在更高维度的“格拉斯曼数坐标”上面其他2个方向震动，那么也就是说，弦的整体能量，只是我们能够观测到的1/3——OK，那么上面的2-（D-1）/12=0，就变成了2-（D-1）/4=0（分母变成了原来的1/3）。这次我们经过计算，得到的D=9，也就是说在超弦理论中，宇宙空间是9维的。  最后我们的M理论就要登场了。M理论认为：超弦理论的5种不同理论，能够在更高维度的宇宙空间里统一，宇宙空间就变成了10维。10个宇宙空间的维度，再加上1个无处不在的宇宙时间维度——大功告成，我们的宇宙就是11维的了。 |
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