江苏龙网

  1. 首页 > 生活 > >

空间■一张图弄明白：从零维到十维空间( 五 )


依此类推 ，，，
如果 ， 有人告诉你 ， 多维空间（四维以上）的人 ， 看着我们的保险柜或房子时根本就是内外一目了然 ， 就像我们看着二维平面上的圆圈一样 ， 你会不会大惑不解、无法想象、或者毛骨悚然？
当然 ， 对于’眼见为凭’来说 ， 这其实涉入了一个哲学难题 。 如果眼见才是真实的 ， 那么高维度的对象就不是真实的 。 但从另一个角度来看 ， 人不过是动物中的一种 ， 阿米巴扁平虫只能感知二维的世界 ， 我们如何证明我们所能感知的所谓’真实’ ， 岂不是也受限于我们自己的认知条件？
必须承认的事实是：人类的大脑和眼睛 ， 只是为了应付三维空间和四维时空的各种情况演化出来的 ， 因此它们不具备辨识和解析高维度空间物体的能力 。
超弦理论认为：宇宙真正的时空 ， 其实是一个十维的空间 ， 其中四维是爱因斯坦的时空流形（也就是我们的日常生活空间） ， 另外一个和它’垂直’的还有一个很小很小的六维流形 。 在这个十维空间中 ， 有一种最小单位的弦纵横其中 。 以类比的说法 ， 十维空间是宇宙这座大琴的音箱 ， 拨动这些弦造成不同的音高与音色 ， 于是产生不同的基本粒子 ， 进而发展出所有的物质与作用力 。 （最新的M理论 ， 有别于超弦理论 ， 认为宇宙是从十一维开始演进的 。 ）
3
只有四种自然力
两千年来 ， 科学家已经发现我们宇宙的所有现象 ， 都可以简化成四个作用力：
1、电磁力（electromagneticforce)：包括电力、磁力和光本身 ， 合称为电磁力 。 电荷（磁级）正负相同为排斥力 ， 相反为吸引力 。 由光子传递 ， 与电量成正比 ， 距离成反比 。 长程力 ， 在四种力中第2强 。
2、强核力 (strong nuclearforce)：是夸克之间的吸引力 ， 由胶子传递（束缚质子和中子于原子核中的是其附加效果由π介子传递） 。 在有效距离内 ， 距离越大 ， 力约大 。 短程力 ， 在四种力中最强 ， 也是恒星燃烧能量的自然力 ， 氢弹的爆炸正是运用强核力的原理 。
3、弱核力 (weak nuclear force)：弱核力左右了部分放射性物质的衰变形态 ， 是造成β衰变一类的衰变的力 。 由希格斯粒子(W+、W-、Z0)传递 ， 较弱 ， 短程力 ， 作用在夸克级的粒子 。 是四种力中第3强的 。
4、重力 (gravitational force ， 或称引力）：由引力子传递 ， 与质量成正比 ， 距离成反比 。 长程力 ， 在四种力中最弱 。
4
为何要统一自然力？
一旦人类将所有的作用力整合成一个超作用力 ， 这时会有什么突破 。 关于这一点 ， 物理学家Paul Davies写到：
“我们能够改变时空的结构 ， 了解宇宙万物的来龙去脉 ， 让物质变得井然有序 。 控制超作用力后 ， 我们便能任意地组合与改变粒子 ， 制造出前所未有的物质形态 。 我们甚至能左右空间的维度数 ， 制造出具有不可思议属性的人工世界 。 我们将成为宇宙的主宰 。 ”
回看一下人类掌握“力”的历史：
人类诞生的历史超过数千万年 ， 在99.99%时间里 ， 人类能够掌握的能量只是双手和肌肉的力量 ， 大概只有八分之一马力；
十万年前 ， 随着手持工具的发明 ， 人类的能量输出倍增 ， 达到一又四分之一马力；
牛顿发现万有引力和运动定律 ， 让力学被简化成条理分明的方程组 。 现代机械原理催生出蒸汽机 ， 人类掌握的能量达到数十到数百马力；
麦克斯韦尔方程式 ， 启迪了爱迪生等发明家 ， 人类进入电力时代 ， 能量级数获得飞跃 ， 极大地改变了人们的生活 。
爱因斯坦的相对论为人类打开了核能利用的时代 ， 人类掌握的能量提升到足够摧毁自己所居住的行星的程度 。
历史地看 ， 每当人类控制一项自然力 ， 都能大幅提升人类所能掌握的能量 ， 让整个社会改头换面 。 （那么 ， 未来的人类需要多大的能量？10E 20亿电子伏特起步 ， 超过了现在的一千亿倍 。 否则 ， 我们将无法使空间弯曲 ， 解决航行到遥远星际的难题；或者 ， 在宇宙崩溃的瞬间 ， 有足够的能量打开六维宇宙 ， 逃离灭亡的劫难 。 ）


推荐阅读


上一篇：『战线』普通家庭考生不要“入坑”！这些专业战线长、花费高

下一篇：「 南通」南通公交全面恢复84条常规线路运行，时刻表出炉