手机新2管理端(www.22223388.com):终于知道为什么宇宙是11维的了,11竟然是这么来的……

环球UG 2周前 (09-06) 科技 16 0

2022世界杯欧洲区赛

www.x2w8888.com)实时更新发布最新最快的2022世界杯欧洲区赛、2022世界杯会员线路、2022世界杯备用登录网址、2022世界杯手机管理端、2022世界杯手机版登录网址、2022世界杯皇冠登录网址。

,

信托对宇宙对物理有点兴趣的也许都听过“宇宙是十一维的”这说法,然则为什么宇宙是十一维的?知道的人却很少。有些人即便知道这个事跟超弦理论有点关系,也只是知道超弦理论内里似乎有这样说,对于为什么超弦会这样说,知道的就更少了。

回到三维的天下

要搞清晰十一维的宇宙,我们照样先从我们最熟悉的三维天下最先:当我们说我们现在处在三维天下的时刻,我们指的是空间是三维(长宽高)的,若是再把时间算进来,那么一共就是四维

为了形貌我们这个天下,物理学家们确立了许多异常精彩的理论,好比牛顿力学、麦克斯韦电磁学、爱因斯坦的相对论等等等等。然则这些理论都有一个共性:它们对维度是没有要求的

没有要求就是说,麦克斯韦的方程组也好,牛顿爱因斯坦的方程也好,不管你是在3维天下,照样在4 5 6 7 8维的天下去盘算,这些理论都能给出准确的效果。也就是说,这些理论对天下的维度没有做任何限制。

直到有一天,泛起了一个叫超弦的理论,这个理论竟然破天荒的对宇宙的维度做了严酷的限制,它要求宇宙的维度一定要是某个详细的维度,否则就玩不下去了

为什么超弦要指定维度

信托人人也会绝对新鲜〖xian〗,为什么超弦理论会限制宇宙的维度呢?

对于 yu[还没有接触过超弦的同伙,小编简朴的提一下:超弦理论把天下最基本的单元看成一根根振动的弦,这个弦的差异振动的方式发生了差其余粒子,组成我们的天下。超弦理论吸引人的地方在于:它可以统一广义相对论和量子力学,可以统一最基本的四种力(引力、电磁力、弱力和强力),是现在大统一理【li】论的最佳候选人之一。固然,超弦理论自己尚有异常多的问题急需解决,还远未到完善成熟的境界。

超弦理论的前身是弦理论,当科学家们提出弦理论的时刻,他们理所固然的以为弦理论与之前的理论一样,应该都在各个维度都可以用,于是他们把弦理论用来盘算三维空间的物理量的时刻,发现了一些让人啼笑皆非的事情:好比在求解概率的时刻,他们竟然算 suan[出了负数,或者大于1的数

我们都知道概率是一个0到1之间的数,0示意不【bu】能能发生,1示意绝对发生。那么,概率为负数或者大于1这是什么鬼?

针对这个问题,美国罗格斯大学的一个科学家洛夫莱斯提出了一个令人震惊的解决方案:他说当你把问题放‘fang’在三维空间的时刻会发生这种问题,然『ran』则,若是你把这个理论放到一个特殊的维度里,盘算的概率值就会完善的处于0到1之间

通过验证,他们算出这个维度不是4维5维或者10维,而是25维

没错,就是25维,这比我们的3维天下凌驾太多了。有的读者会有疑问:你的问题不是说11维么,这里怎么酿成25维了

别着急~这里的25维是超弦理论的前身弦理论获得的效果,弦理论后面还要经由几回充值变得加倍壮大,酿成超弦

那么,为什么弦理论下需要在25维下『xia』才气使盘算效果有意义呢?

光子的质量

光是一个很神奇的器械。

凭证狭义相对论,任何有质量的物体的速率都无法「fa」跨越光速,光子之以是能够以光速航行,是由于光子的静质量为0。然则在量子力学里,时空中充满了量子涨落,我们通过不确定性原理对物体最低能量的探索,我们发现物体最低的“量子涨落能量”并【bing】不为0。

我们都知道弦是异常小的,在这幺小的地方一定也是存在量子涨落的,以是弦的最低能量也不为0,弦的这个最低能量加上弦振动的能量就是弦的整体能量。然则,光子的这个最低能量必须为0。

凭证弦理论,在差其余维度里,这个弦的最低能量值千变万化,然则他们经由一系列的盘算之后发现:光子的整体能量(最低能量+振动能量)与2+(D-1)(1+2+3+4+5+……)成正比(其中D代表维度)。

欧拉的不能思议公式

欧拉,这是一个所有学数学的人都无法回避的名字,是数学界神一样存在的人物。欧拉一生的数学乐成不能胜数,然则可能让人人最为赞叹的就是下面这个欧拉公式

手机新2管理端

www.22223388.com)实时更新发布最新最快最有效的手机新2管理端网址,包括新2手机网址,新2备用网址,皇冠最新网址,新2足球网址,新2网址大全。

这个神一样的公式,把数学里最常见的几个常数用这样的关系示意出来,美的不能方物,要说这是数学里最美的公式,信托《tuo》也没若干人有异议。

然则,上面的欧拉公式虽然美,然则不是我这里想说的,我这里要说的不能思议公式是这个:1+2+3+4+5+……=-1/12(正整数无限项相加竟然获得负十二分之一这样一个负数)

我们直观的以为,正整数无限相加怎么着都市获得一个异常异常大的数,怎么会获得一个负数呢,而且照样一个负分数【shu】。可以说,欧拉的这个公式赋予了无限大意义,有兴趣的可以去搜搜看这个公式的推导,这些不能思议却又真真切切存在的器械正是科学最迷人的地方。

超弦的天下

有了欧拉的不能思议公式,我们把它代入到光子的能量公式(光子的整体能量(最低能量+振动能量)与2+(D-1)(1+2+3+4+5+……)成正比(其中D代表维度))里去,就可以获适合D=25的时刻,光子的能量即是0。

弦理论下的25维就是这么来的。

接下来,弦理论‘lun’最先了大规模的充值,然后弦理论升级为超弦理论,超弦理论里的这超不是超能力或者超级怎么怎么厉害的意思,而是超对称。

超弦理论跟弦理论纷歧样的地方在于:超弦理论的弦除了在通俗空间的D维偏向「xiang」上振动以外,还在超空间的格拉斯曼数坐标的偏向上振动。因此,光子的质量还要包罗这两个偏向的效果,以是在超弦里这个能量酿成了 liao[弦理论的三倍

于是:光子的整体能量(最低能量+振动能量)与2+3(D-1)(1+2+3+4+5+……)成正比。代入进去可以获得:2-(D-1)/4=0,算出来D=9。

这就是说,超弦理论里“li”只有当宇宙的空间的维度为9的时刻,超弦理论才‘cai’有用。

可能,又有人要问:怎么是9,说好的11在那里

M理论

超弦理论确立起来以后泛起了一个难题:科学家们发现在{zai}9为空间里存在5种形式纷歧样的超弦理论,这5种理论到底谁是对的谁是错的

这时刻有叫威腾的人走了出来,他接纳了这样一种思绪:现在有5中理论不知道谁对谁错是吧,那么我就假设你们都是对的,然后从一个理论出发去推导,若是能够找出什么矛盾出来,那就应该有设施缩小目的局限了。

威腾的想法是好的,着实就是反证法的头脑,然则,让他没想到的是:不管他怎么找,他就是找不出这这5种理论的矛盾出来。然后,在这个历程中,我们的威腾突然买通了任督二脉,它发现这5种超弦理论不仅不存在矛盾,而且就是一个理论的5种化身

既然确定了偏向,那么剩下来的就是风雨兼程。

既然现在已经知道5个超弦理论着实是某个加倍神秘理论的5个兼顾,那么接下来的义务固然把它找出来。

固然,云云神秘的理论,哪有这么容易被找到。然则,虽然没有找到,然则人人照样发现了一些这个理论应该具备的性子,也不影响威腾先把这个理论的名字取好:云云神秘的理论,就叫M理论算了。

虽然我们还未能揭开M理论神秘的面纱,然则我们知道那5个差其余超弦理论是在一个更高的维度里实现统一的,超弦理论的空间维度是9维,以是M理论的空间维度就是10维,再加上岂论在那里都存在《zai》的时间维,正好就是11维。

终于看到11这个最终的数字了,没错,之以是说我们现在的宇宙是11维的,就是M理论里的{de}10维空间和1维时间。

11=10+1。

结语

人人平时看到的11维宇宙就是这么来的。

因此,当我们在说“我们的宇宙是11维的时刻”,我们也要清晰这是M理论里预言宇宙的时空维度。然则,我们也「ye」知道M理论尚有异常多的路要走,它最终是否准确我们也不知道,完全可能最后发现M理论是错的,那么宇宙就完全可能是其他的维度,以是,当你在跟其他人谈论这个问题的时刻,要记得给自己留后路~

最后再谈一个问题:凭证M理论,若是我们的宇宙真的是11维的,那么为什么我们现在只能感受到4维(3维空间+1维时间)呢

这是由于其他几个空间在很小的地方蜷缩起来了,用术语说叫紧化了。这个也很好明晰,好比我们远远的看一根电线,我们以为它是一维的一根线,然则当你逐步走近这跟电线的时刻,就发现这原来是一个二维的曲面,或者说三维的圆柱体了。

也可以这样看:原本三维圆柱体状的电线逐步缩小,缩小到一定的局限我们眼里就只有一条线了,其他几个维度的空间也是一样,这样缩小了,以是我们看不到。

泉源:长尾科技

申博声明:该文看法仅代表作者自己,与本平台无关。转载请注明:手机新2管理端(www.22223388.com):终于知道为什么宇宙是11维的了,11竟然是这么来的……

网友评论

  • (*)

最新评论

相关推荐