宇宙是多少次元,宇宙有几次元

本文目录

  1. 什么是次元宇宙
  2. 什么是异次元宇宙
  3. 宇宙是有一次元世界或二次元世界吗
  4. 四维空间以外的次元真实存在吗宇宙中到底有多少次元

一、什么是次元宇宙

1、次元可以理解为宇宙的维数,第十次元空间即使第十维宇宙。

2、在M-理论中,空间有十一维,但是人们认为其中六七个或七个方向被卷曲成非常小,只留下三个大的几乎平坦的方向。霍金提出了他的宇宙模型,给出了11维空间,认为要描述宇宙,X、Y、Z和T(时间)4个未知数是不够的,要加到11个未知数之后,才能够解释宇宙的很多结构。

3、根据物理学家的看法还应该有7个维。尽管有这么多的维,但这些维是看不见的,它们自身卷在了一起,被称为压缩的维。为了弄清这种看法,让我们再以蚂蚁为例我们的想象。我们可以设想一下,将蚂蚁在上面行走的那张纸卷起来,直到卷成一个圆筒形。如果蚂蚁沿着的纸壁走,最后它又会回到出发点,这就是压缩维的一个例子。如果能沿着著名的麦比乌斯带走,也会发生上述现象,当然,它是3维的,但如果沿着它走过,总是会回到出发点的。麦比乌斯带从维的角度讲是压缩的,按照物理学它有3个维,但谁在上面行走,都只能认知人一个维。这就有点像左图上的人:上行或者下行,但永远不会走到尽头。如果蚂蚁不是沿着纸筒弯曲的壁行走,它就永远不会返回到原出发点。这就是二维的例子,沿着它一直走,就不可能返回到原来的出发点。

二、什么是异次元宇宙

1、异次元空间一词,最早是由爱因斯坦提出来的,在爱因斯坦的理论中,时间和空间的交界处是一个很特别区域,被称作异次元空间。后来有一些学者认为,异次元空间就是平行宇宙的出入口。据科学家解释,异次元宇宙就是与人类相邻的一个平行宇宙,这个宇宙中可能会存在着人类从未见过的神奇生物,或许会看见外星人和变异的人种。

2、在我们的宇宙之外有什么?科学家认为可能存在有异次元宇宙,而不是人们通常所认为的平行宇宙。他们曾利用大型强子对撞机进行试验,并且目前已经有了相关的研究成果。

3、目前,阿里·艾哈·迈德法等科学家将他们的研究成果写成一篇论文并发表到了《物理快报B》上。他们在该论文中写道:在大型强子对撞机第二轮对撞实验中,如果产生或者说检测到了微型黑洞,这些黑洞就能够表明深藏于更高维度的整个宇宙可以被折叠起来,并置入我们的现实之中了。

4、“正常情况下,当人们一听到多重宇宙理论,他们就会想到量子力学中说的多重世界,在那个理论中,所有的可能性都在无数个世界中分别得到了实现。”另一名科学家解释道,“但这不是我们说的平行宇宙。我们所说的是在异次元中真实存在的宇宙。”

5、这就导致了一些非常有趣的理论,比如“万有引力之虹”。其基本原理就是,重力对于不同的光线的吸引程度是不同的,但是,其吸引程度是与波长是线性相关的。论文最后总结到,这意味着那些早期在对撞机中进行的试图找到微型黑洞的试验之所以失败了,是因为能量不够,能量大小在不同的实验对象上是会变化的。

6、现在,大型强子对撞机将被提升到前所未有的高能级别——大概是上次运行时的两倍——而且如果这些科学家的理论是正确的,这次运行就能揭开藏在异次元中的黑洞的神秘面纱。

7、“重力能够从我们这个宇宙中流入到其它次元,这个模型是可以通过探测微型黑洞进行验证的。”他继续说,“为了检测到存在于万有引力之虹(一个新理论)中的这些微型黑洞,我们已经计算出了那个所需的能量值。如果我们真的在这个能量下检测到了微型黑洞,我们就能确定万有引力之虹和异次元的理论是正确的。”

8、这真是个激动人心的消息,尤其值得注意的是,万有引力之虹的理论是建立在大爆炸理论的对立面上的,它认为宇宙是没有起点的。欧洲粒子物理研究所所进行的这项新实验也能够为为暗物质和反物质提供信息,或许可能够将物理学一下提升到超出标准模型的全新层面上。

9、大型强子对撞机以前就在媒体头条上出现过,反对者认为这个实验装置可能会产生一个可吞噬掉整个世界的黑洞。但是最近,由于该装置证实了希格斯玻“上帝粒子”的存在,轰动了整个科学界。

三、宇宙是有一次元世界或二次元世界吗

我们所处所认知的是三次元。而宇宙应该是多次元包罗万象的。

三维空间(也称为三度空间,三次元、三维),意思是在日常生活中可指由长、宽、高三个维度所构成的空间。而且日常生活中使用的“三维空间”一词,常常是指三维的欧几里得空间。

由于我们生活在三维空间中,一些人就形象的比喻我们的世界叫三次元,在动漫迷眼中现实世界就是三次元,动漫世界就是二次元。

二次元就是平面的世界,包括动画,漫画。最近几年开始把周边世界也往里面划了。比如COSPLAY的萌娘,声优的声音,手办之类的,所有和动漫这个二维世界有关的,都划为二次元世界了。

2.5次元是介于动漫世界和现实世界的存在。像上面提到的周边世界,存在于动漫和现实之间的产物,所存在的圈子,被称为2.5次元,不过在分类日渐清晰化,2.5的说法在慢慢消失。三次元是指现实世界。

四、四维空间以外的次元真实存在吗宇宙中到底有多少次元

许多物理理论预测了比我们所知和热爱的维度(空间三维和时间)更多的维度。有了这些额外的维度将会对解释大多数宇宙中未知的秘密有所帮助。比如,一些解释暗物质和暗能量的理论是基于在这更多额外的维度存在于我们每天经历的维度外,只是他们小到难以察觉以及非常难去发现的这个概念。

图解:1.3亿光年外的2颗中子星的超级“车祸”为我们提供了一些调查我们宇宙有少次元的伟大线索。图源:MICHAEL STEVENSON/UIG/GETTY IMAGES

但是在去年,宇宙给了我们一个立方体。1.3亿光年外两颗中子星碰撞融合后产生了一场引力波海啸爆破了宇宙,这被美国激光干涉仪引力波天文台(LIGO)和意大利室女座天文台在2017年8月17日检测到。另外这事件爆发出一颗千新星,创造了一场非常明亮的伽马射线爆炸,遗留了一些重元素,像黄金,在他的尾迹。美国和意大利的探测器记录了时空的波动,而美国宇航局的Swift太空天文台(和其他机构)探测到了电磁辐射。

天体物理学家对这事件真的感到非常兴奋。这是历史上的第一次,他们检测到了电磁波和引力波在同一个事件中——他们可以通过比较2种信号去做更多关于我们宇宙的发现。这个发现致使了激光干涉引力波天文台的物理学家们得到了诺贝尔奖,并开创了多信使天文学的新纪元。

现在,研究员们用这历史事件去探测时空中四维空间以外的次元,从而揭示出我们宇宙可能比物理理论预测的要简单的多。

让我们回到之前提到的暗物质与暗能量的秘密。宇宙中呈现出的绝大多数的物质被我们认为是看不见的。但是我们可以感受到它的引力影响,所以我们知道它在那——无论“它”是什么。暗能量更让人费解。像暗物质,暗能量是“暗的”因为我们真的不知道它是什么。但是我们知道它就在那,而且宇宙学家们相信它是推动宇宙加速膨胀的原因。

暗物质和暗能量有许多理论被提出,其中一些存在于在我们已知的四维以外的维度中。有趣的是,引力波可以被选作为一个可能的原理去用来探索未知的异次元领域。

简而言之,当引力波以光速在时空中传播时,科学家们认为一些引力波的能量将“泄露”到额外的次元中去,假如这些额外的次元存在的话。所以,当引力波被天文台观察到,这些波动将会比预测的振幅更小。普通的电磁辐射(比如光从伽马射线中爆发),没有与这些额外的次元相互作用并且保持不变。通过从去年的中子星碰撞测量的引力波信号和与电磁信号比较,这两个在大体上应该会显示出差异,如果这些额外的次元存在的话。

唉,根据这个研究调查,他们没有差别,表明光和引力波都只在四维时空中穿梭——就像爱因斯坦预测的广义相对论一样,同样的理论在一个多世纪以前就预测了引力波的存在。

这并不一定意味着额外的次元不存在——它只能表示我们的理论是关于引力如何在这些维度中相互作用,我们需要去修改或者我们只需简单的测量更多的多信使事件——但是从他们的发现后的三年,引力波已经使他们承诺的更关键性与更具挑战性的宇宙学理论更上一层楼了。

3. IAN O'NEILL, PH.D- howstuffworks

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