十維空間的宇宙是什麼?

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玄理論

當人們談到“另外的時空”時,我們總會聯想到如平行宇宙之類的超現實世界。然而,現實中的空間和其之於宇宙間的關係其實與我們的想像的大不相同。

簡單來說,空間其實是由我們所感知的現實世間裡不同的面。我們很習慣我們所處的三維空間,無論是從物體到整個宇宙,我們習慣以長度,寬度和深度來定義所謂的空間(x,y,z象限)。

3維空間

除了肉眼可見的三維空間,科學家相信空間還有許多度。事實上,超弦理論的架構主張的是宇宙中有十維空間,而這些不同度的空間不但主導著整個宇宙,還包含著所有的基本元素,並是所有自然力的基礎。

我們所知的第一維空間,指的就是三維空間中的長度(x象限)。最好解釋的例子的就是一條無限延伸的直線,並且沒有其他可以辨識的特質。如果加上了第二維空間(y象限),也就是高度,就可以得到一個二元的形狀,如正方形。

第三維空間則是加上了深度(Z軸),讓所有的物體有空間感與截面積,如立方體,一個立方體不只有長度,寬度與深度還有質量。除了我們熟悉的此三維空間,其他的七維空間雖然在我們日常生活中不是那麼明顯,但由於其對於我們所處的宇宙還是有直接的影響,所以我們還是可以感知的到。

科學家相信所謂的第四維空間就是時間,其主導我們所知世界的特性,如果再加上前面提到的三維空間,則瞭解一個物體出現在什麼時間點,則是其所處於宇宙中的基礎。其他的空間則提供了更多的可能,對於物理學家而言,要解釋所有空間之於彼此的關係實在不簡單。

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根據超弦理論(Superstring Theory),第五維和第六維空間則是平行宇宙的概念,如果我們可透過第五維空間來觀察這個宇宙,我們將會發現一個與們所處世界有一點點不同的平行時空,這能夠給於我們測量我們世界與別的世界的相同處與差異處。

而第六維空間中,我們將可以看到更多的一系列可能存在的不同宇宙。在這個空間裡,我們不但可以透過宇宙間相對的位置來發現其他起源條件相同的宇宙的(例如說大爆炸理論)。 根據超弦理論,如果我們能熟知第五及第六維空間的一切,則我們將可以穿越時空,回到過去,或是旅行到不同的未來。

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第七維空間中,我們可以通達到任何與我們宇宙狀態不同新世界。如前段所說,在第五和第六維空間中,其初始條件皆相同但確擁有不同未來的可能。但在第七維空間裡,所有的一切,包括其宇宙的起源則皆不相同。

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第八維空間則給與了平行時空中不同歷史發展的可能。每個宇宙間皆起源不同,並無限延伸出完全不同的發展(強調了永恆不滅的概念)。

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在第九維空間裡,不同宇宙間除了有不同的起源還有不同的物理法則,而且我們得以比較不同宇宙間的歷史。

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而最後,在第十維空間裡,所有我們能想像到的一切都是可能的實現的。而在這之上,任何我們凡人所想像不到的,則是一個對於十維空間的以外的劃分界線。

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在十維空間中,我們所還未能感知的六種空間,假設其不同空間中的一致性,對於弦型理論則有其必要性。我們之所以能感知的只限於四維空間,是因為兩種假說機制:一個是其中多出的一維空間是被需要被壓縮到非常小規模的,亦或者是我們的世界是架構在一個膜中的三維空間的次合成物,也就是除了地心引力以外,所有一切事物都是被受限制的。

如果說此多餘的空間已經被壓縮到非常小規模了,那麼其他的六維空間則比須以Calabi–Yau manifold丘流形的形式出現(如圖)。當我們所能感知的世界是如此的狹小時,此一理論則可解釋宇宙的生成,並解釋為何科學家們相信因為我們可以利用望遠鏡看到存在於幾十億光年前的光,而衍伸出我們也有可能看得到幾十億光年前的發生在不同維空間是事物的假說,此理論對於宇宙的演變有著相當大的影響。

就如萬物論的原理,其相信宇宙是由十維或更多維空間所組合而成的(幾維空間的組成是取決於以何種弦性理論的應用來論述),是為了能夠在地心引力的影響下,調和不同粒子物理學的標準。簡短來說,萬勿論是用來解釋我們所知道存宇宙間中夠互相影響的不同力量,並與其他可能存在的宇宙間的相互關係。
來源: Universetoday