什么是多维空间?超弦理论又是什么?如题

什么是多维空间?超弦理论又是什么?如题
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问主您好!感谢您对搜搜问问业务的关注与支持,关于您的问题,关于多维空间 “维”是一种度量,在三维空间坐标上,加上时间,时空互相联系,就构成四维时空.现在科学家的理论认为整个宇宙是十一维的,只是人类的理解只能理解到３维,打个比喻：一个智能生物生活在我们周围,但只能理解二维,那它就处在二维世界了吗?但在它们周围的我们却分明认为是三维,双方都是智能生物,谁对谁错!? ○维：没有长宽高,单纯的一个点,如奇点. 一维 只有长度 二维 平面世界,只有长宽 三维 长宽高 立体世界 我们肉眼亲身感觉到看到的世界 三维空间是点的位置由三个坐标决定的空间.客观存在的现实空间就是三维空间,具有长、宽、高三种度量.数学、物理等学科中引进的多维空间概念,是在三维空间基础上所作的科学抽象. 四维 一个时空的概念 日常生活所提及的“四维空间”,大多数都是指阿尔伯特·爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念.我们的宇宙是由时间和空间构成.时空的关系,是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又加了一条时间轴,而这条时间的轴是一条虚数值的轴.根据阿尔伯特·爱因斯坦相对论所说：我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间. 一维是线,二维是面,三维是静态空间,四维是动态空间（因为有了时间）. 我们在物理学中描述某一变化着的事件时 所必须的变化的参数.这个参数就叫做维.几个参数就是几个维.比如描述“门”的位置就只需要角度所以是一维的 而不是二维 简单地说：0维是点,没有长、宽、高.一维是由无数的点组成的一条线,只有长度,没有宽、高.二维是由无数的线组成的面,有长、宽没有高.三维是由无数的面组成的体,有长宽高.维可以理解成方向. 因为人的眼睛只能看到三维,所以三维以上很难解释.正如一个智力正常,先天没有一只眼睛,一只耳朵的人(这样就没有双眼效应,双耳效应),他就很难理解距离了,他很可能认为这个世界是2维的. 一个简单的说法：N维就是N条直线两两垂直所形成的空间 因为,人类只能理解到３维,所以后面的维度可以通过数学理论构建,但要仔细理解就很难.在量子力学,目前仍在建立的膜理论,认为世界是11维的. 超弦生万象 超弦理论认为,不存在粒子,只有弦在空间运动,各种不同的粒子只不过是弦的不同振动模式而已.自然界中所发生的一切相互作用,所有的物质和能量,都可以用弦的分裂和结合来解释.在每一个基本粒子内部,都有一根细细的线在振动,就像小提琴琴弦的振动一样,因此这根细细的线就被科学家形象地称为“弦”.拨动吉他一根弦,你会听到一个音.拨动另一根弦,你会听到另一个不同的音调,因为不同的弦振动的模式不同.一个音乐家通过一个吉他的六弦合奏,使这些弦在不同频率振动,便可创造出无数美妙的音乐.像琴弦的不同振动模式弹出不同的乐音那样,粒子内部的弦也有不同的振动模式,只不过这种弦的振动不是产生什么音乐,而是产生一个个粒子.不同粒子的性质由弦的不同振动行为来决定,电子是以某种方式振动的弦,上夸克又是以另一种方式振动的弦,如此等等. 弦与粒子质量的关联是很容易理解的.弦的振动越剧烈,粒子的能量就越大；振动越轻柔,粒子的能量就越小.这也是我们熟悉的现象：当我们用力拨动琴弦时,振动会很剧烈；轻轻拨动它时,振动会很轻柔.而依据爱因斯坦的质能原理,能量和质量像一枚硬币的两面,是同一事物的不同表现：大能量意味着大质量,小能量意味着小质量.因此,振动较剧烈的粒子质量较大,反之,振动较轻柔的粒子则质量较小. 依照弦理论,每种基本粒子所表现的性质都源自它内部弦的不同的振动模式.每个基本粒子都由一根弦组成,而所有的弦都是绝对相同的.不同的基本粒子实际上是在相同的弦上弹奏着不同的“音调”.由无数这样振动着的弦组成的宇宙,就像一支伟大的交响曲. 在量子理论中,每一个粒子还具有波的特性,这就是波粒二象性.现在我们明白了,粒子的波动性就是由弦的振动产生的. 物理学家还发现,弦的振动模式与粒子的引力作用之间存在着直接的联系.同样的关联也存于弦振动模式与其它力的性质之间,一根弦所携带的电磁力、弱力和强力也完全由它的振动模式决定. 这里又涉及到了四种基本力. 宇宙中存在着各种类型的力,是它们把散沙般的基本粒子结合在一起,组成了各种各样的物质,并安排了宇宙间的秩序.这些力从本质上都可归结为四种基本力：引力、电磁力、强力和弱力. 这四种力的来源是不一样的.引力源于物体质量的相互吸引,两个有质量的物体间就存在引力,物体的质量越大,引力就越大.电磁力是由粒子的电荷产生的,一个粒子可以带正电荷,或者带负电荷,同性电荷相斥,异性电荷相吸.如果一个粒子不带电荷,则不受电磁力的影响,不会感受到排斥力和吸引力.强力主要是把夸克结合在一起的力,所以也叫核力.像电磁力一样,也起源于电荷,不过只是夸克间的电荷,物理学家称之为“颜色电荷”.弱力的作用是改变粒子而不对粒子产生推和拉的效应,像核聚变和核裂变这两个过程都是受弱力支配的. 四种力的相对强度以及作用范围都有着巨大的区别.从相对强度上来说,假定以电磁力的强度为一个单位强度,则强力要比这个单位大出100倍,弱力只有1/1000,引力小到几乎是可以忽略不计的：在微观世界中,它只有电磁力的1040分之一!从作用范围上来说,引力的作用范围是宇宙范围的；电磁力的作用范围在理论上可以达到无限远,但实际上,大多数物体正负电荷相互抵消,其外部都呈电中性；而强力和弱力的作用范围则极小,只能在粒子范围内发生作用. 这四种强弱悬殊、性质各异的基本力,完全控制了我们的宇宙. 弦本身很简单,只是一根极微小的线,弦可以闭合成圈（闭弦）,也可以打开像头发（开弦）.一根弦还能分解成更细小的弦,也能与别的弦碰撞构成更长的弦.例如,一根开弦可以分裂成两根小的开弦；也可以形成一根开弦和一根闭弦；一根闭弦可以分裂成两个小的闭弦；两根弦碰撞可以产生两个新的弦. 如有疑问欢迎再来问问咨询!