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[導(dǎo)讀] 隨著《星際穿越》在全球熱播，空間知識再次成為人們興趣的焦點(diǎn)。然而維度究竟是什么？它們在我們宇宙中扮演著怎樣的角色？物理學(xué)家組織網(wǎng)近日向人們介紹了“超弦理論”提出的十維宇宙框架。

十維的宇宙什么樣？

科技日報(bào)訊 隨著《星際穿越》在全球熱播，空間知識再次成為人們興趣的焦點(diǎn)。當(dāng)談到“不同維度”時，人們往往會想到平行宇宙之類的事物，那里的事物以不同方式運(yùn)作著。然而維度究竟是什么？它們在我們宇宙中扮演著怎樣的角色？物理學(xué)家組織網(wǎng)近日向人們介紹了“超弦理論”提出的十維宇宙框架。

在日常生活中，我們能隨時意識到周圍事物都有三個維度——長度、寬度和縱深，如一根直線是一維的，只有長度而沒有其他特征。二維物體如一個正方形。第三維表示縱深，為所有物體賦予空間感，如一個三維立方體。此外還有7個不太明顯的維度，對宇宙和我們所知的現(xiàn)實(shí)有著直接的影響。科學(xué)家認(rèn)為第四維是時間，控制著所有已知事物在任意點(diǎn)上的性質(zhì)。結(jié)合其他三維，可以知道一個物體在時間上的位置。

根據(jù)超弦理論，第五和第六維是在可能出現(xiàn)的世界，如果我們能洞見第五維，將會看到一個與我們的世界略微不同的世界，這給了我們一種方法，測量我們的世界和其他可能世界之間的相似與不同。

在第六維，我們會看到一個由潛在世界組成的平面，我們可以比較、定位所有可能的宇宙，它們都開始于相同初始條件，比如大爆炸。按照這一理論，如果你掌握了第五和第六維，就能沿時間返回過去，或進(jìn)入不同的未來。

在第七維，你進(jìn)入了不同初始條件的可能世界。在第五和第六維是初始條件相同，隨后的演變不同。第七維是從時間的最初開始，一切就已經(jīng)不同。第八維再次為我們展示這些可能的世界歷史的平面，每一個都始于不同的初始條件，并衍生出無限分支。

在第九維，我們能比較所有可能的宇宙歷史，它們有著各種不同的初始條件和不同的物理法則。在第十和最后的維度，我們到達(dá)了涵蓋一切可能和想象的點(diǎn)，此外再也無法想象，這也是我們在維度上所能設(shè)想的極限。

在時間以后還有其他六個維度，這對我們來說很難理解，但對弦理論本身的自洽一致卻是必須的。我們只能想象出四維時空，所以十維宇宙可以有兩種解釋：要么其他維度被壓縮到極小尺度，要么我們的世界存在于一個三維的子流形，就像一種膜，不僅萬有引力，所有已知粒子都受其限制。如果另外六維是被壓縮的，則是以卡拉比-丘流型的形式存在。雖然我們無法用感官來感知，它們卻從一開始就控制著宇宙的形成?？茖W(xué)家們相信，用望遠(yuǎn)鏡尋找來自早期宇宙的光，就可能看到另外這些維度是怎樣影響宇宙演化的。

“超弦理論”是宏大的統(tǒng)一理論的候選，類似“萬物理論”那樣，認(rèn)為宇宙由10個維度（或更多，取決于所用的弦理論模型）構(gòu)成，試圖調(diào)和粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型和萬有引力理論，解釋宇宙中所有已知的力是怎樣相互作用，其他可能的宇宙是怎樣運(yùn)行的。（常麗君）