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不可能觸碰的界線!如果你能進入十維空間,你將會體驗到什麼?

2024-02-11科學

宇宙非常龐大奧妙,而人類卻非常的渺小。

雖然宇宙中有很多層面是我們人類目前還理解不了的,但是物理學家已經開始嘗試,透過各種方程式式推理出宇宙的存在形式了。

我們現在所知道的人所存在的這維空間,它是由長寬高形成的。

三維空間當然也有人認為在三維空間裏再加上一個時空軸就能夠形成四維時空的概念。

那麽再高維度的空間到底是怎麽樣的呢?目前科學家已經推測出了高維度的理論了,還一直推測到了十維空間。

如果我們真的到了那個維度,我們將會體驗到什麽呢?那今天我們就來聊聊這個話題,日裔美國籍的理論物理學家加萊道雄曾經舉了這樣一個例子,他小的時候經常到一家日本茶館的後院玩耍。

因為那裏啊有一個池塘,他在那裏可以待上好幾個小時。這個池塘裏養了很多條鯉魚,這個鯉魚呢就滑動著魚鰭左右前後的遊動加來道雄形容說這個池塘在我們看來啊,就是一個平面的二維世界裏面的魚,並不知道在它們的上邊還有另一個世界。

後來他就想,如果他把其中的一條魚撈出水面來,那麽這條魚就從二維世界來到了三維空間,他就會發現在水面上的世界是一個更高維度的空間。

在這裏呢一切都不同了,這裏的生物竟然不用在水中也能呼吸,它們不用擺動,魚鰭也能夠移動。

也就是說,有一種未知的物理法則,在支配著這個另外維度的世界,它的運作和二維世界是完全不同的加來道熊認為我們人類就和魚沒什麽兩樣,我們一生都活在自己的三維池塘裏。

對於未知的宇宙現象感到不可置信。他還提到在三維世界裏,這個池塘容不下太多的物理法則,可是到了更高維度的空間。

這個池塘啊就變得大多了。所有的物理法則就像拼圖一樣能夠完美的拼接。

在一起,接下來到熊舉的這個例子,很容易讓人明白我們人的思維和感官其實也和魚一樣,只是局限在這個三維的空間裏。

那麽從某種層面上講,我們談高維度空間。這個話題時呢,也算是開啟了自己思維的一個過程了。

俗稱開腦洞維度這個詞啊我們聽得多了。但其實呢這個詞匯在科學裏並不能是指另一個宇宙的意思維度在科學和數學上指的是可能的運動方向。

假設我們畫了一條直線,那麽沿著這條線的運動就是一維運動,在一維世界中,所有的東西都在這條直線上。

現在我們沿著這一條直線的直角,也就是九十度的方向再畫上。

第二條線兩條線構成的平面,可以讓我們看到兩個維度上的移動。那麽要獲得第三個維度呢,我們就需要再畫上另一條垂直於前兩條線的直線。

在這種情況下,深度就出現了每個維度都可以讓我們在上面移動方特的方向,每個方向的運動都是獨立於其他方向的運動。

我們畫出的三維空間包含了我們熟悉的所有方向,上下左右和前後,可是在這個三維世界裏啊,似乎沒有適合第四條垂直線融入住的地方了。

那麽物理學家是怎麽推測出四維空間的形式呢?在牛頓經典物理學的範疇裏,空間是三維的,而時間是均勻的,並不會隨著外界變化。

但是愛因斯坦並不認為時間,這個參數是靜止不動的。它透過相對論公式看到了不均勻分布的時間,比如在黑洞周圍度過了一個小時,可能在地球上就已經過去幾十年了。

正是因為愛因斯坦看到了時間的這種可變化性,所以它將時間獨立出來,並將它看成是一種宇宙參數,於是時間被當做全新的維度,融入了宇宙的描述之中。這就是四維空間概念的來源。目前我們人類能夠理解的,也就只能是這樣的三維空間。

因為我們是三維生物,活在三維空間中,就像是一個二維世界裏的生物。

因為二維空間裏沒有深度,只有長度與寬度。如果讓這個二維生物去看一個三維的球體。

如果他只能看的是這個球體的面,也就是一個圓兒。所以我們作為三維生物,只能看到四維空間裏的截面,也就是時間的某個點,或者是現在的你我他換句話說,就是此維空間的世界。

因此,我們對於時間的理解一直不夠透徹,畢竟也是運用三維空間裏的思維,去想四維空間的運作。

那麽科學家們推出的各層高維度的假設和理論是怎麽樣的呢?

接下來我們就嘗試開啟自己的思維,來一趟天馬行空的想象。

在四維空間裏,我們可以看到一個時間軸上的不同的自己。

比如我站在現在的基點上就能夠看到過去十分鐘的我和未來十分鐘的。

我就像大家現在看的這個影片,下面有一個時間軸,可以按照自己的喜好重復的,或者是跳過某些情節。

然而這個能力也是有局限性的。因為我們只能夠在一個影片裏做這樣的控制,並不能幹涉到其他的影片。

這就是四維空間來到五維空間,視覺就拓展開來了。

我們可以同時看到自己一生的所有片段,還能從片段中獲得非常詳細的資訊,又或者總結出一生中做了些什麽事兒,這可以說是掌握人生的寫照了。

那麽六維空間又是怎麽樣的呢?我們將能夠看見所有可能發生的結果。

在人生中,當我們做出不同的選擇,就會帶來不同的結果。比如上大學選擇的科系不一樣,那麽以後投入到的行業可能也會不一樣。

在六維空間裏,所有的選項都像是一棵樹發展出來的樹杈一樣,我們都能夠清楚看得見。

所以在這個維度上,我們會看到當了醫生的我做生意的,我做廚師的,我搬到國外的我等各種可能的結果。

然而啊我們從剛才到現在的所有的想象都是基於一個起點所發展出來的。

那麽如果起點發生了一點點的變化,可能就會產生蝴蝶效應。在混沌學中,系統的演變對於初始條件是非常敏感的。

也就是說,在一個動態系統中,初始條件發生細微的變化,就可能帶來巨大的連鎖反應。

舉個例子,如果萬有重力的常數發生了變化,如果它變得強一點,那物質就會一起崩塌。

如果它稍微弱一點,恒星就不會形成在繼位空間裏的生命,就能夠看到從所有初始條件出發而發展出來的結果可以說是生命在此獲得了終極的自由。

我們再想象一下,這些在七維空間中能夠看到的景象都是可以被描繪在一張紙中的。

但在八維空間生命能看到的就不只是這幾張紙了,而是堆疊的紙,甚至是一個圖書館那麽多的紙,在這個八維空間基本上是無所不知了。

這麽看來啊,八維世界的生命已經是全能的了。然而,從四維到八維空間的想象,都是在一套固定的物理定律的基礎上去發揮想象的。

比如說固定的地心重力光速啊等等。但是如果在高維度空間起作用的定律完全不同呢,所有的東西都改變了整個規律是不一樣的,物理定律是不一樣的。

那麽這個時候會怎麽樣了?或許到了九維空間,就能夠理解了。

不同的宇宙可能是由不同到物理定律在起作用。一切原有的概念在這個層次上已經不適用了。

最後,不同的物理定律,在十維空間裏看來,只是宇宙中的一個小盒子。

在這個維度中,有無數個這種小盒子裝著無數不同的物理定律人,能夠想象的東西存在,不能夠想象的也存在這個生命不局限。

在遊戲的規則當中,他在創造遊戲以上,從四維到十維空間的假設非常大膽,但實際上不同維度的形式是不是這樣,我們也無法斷定。

一直以來,物理學家都在試圖了解宇宙是如何運作的。愛因斯坦的廣義相對論,從宏觀上描述了宇宙的運作。

他認為空間本身是有形狀的,當沒有任何物質或能量存在時,空間應該就是平直光滑的。

當一個大質素的物體進入空間之後,平直的空間就發生了彎曲凹陷。

所謂重力,就是因為這樣的空間彎曲而導致的,而量子力學卻從微觀上描述了宇宙的運作,在微觀世界裏,空間根本就不是平滑的。

而是有無數的粒子在劇烈的活動。然而,這兩種理論都透過實驗證據獲得了廣大的支持。

這就讓今天的物理學家頭疼了,要同時套用兩種正確的理論去解釋宇宙是怎麽運作的,矛盾就產生了。

就像是我們說的池塘裏的魚,根本就無法理解水上的世界是怎麽樣的。

在高維度理論,所有的物理法則或許都能夠像拼圖一樣刻意完美的拼湊在一起。

所以很多物理學家就認為宇宙更有可能是被一個單一的理論所控制。

這個理論能夠解釋所有觀察的結果和數據。一九八四年,米加勒格林和馬蒂亞斯舒瓦茨提出了超顯理論。

物理學家都認為這很可能就是那個能夠解釋所有現象的理論是他們要找的答案。

我們知道物質是由基本粒子組成的。但是超弦理論認為所有的粒子都是由一根根一維的弦組成的。

這些弦實質上是很小的能量鏈,而且在不斷的振動著能量鏈,不同的振動模式,會對應到自然界的各種基本粒子。

也就是說,宇宙的所有的微觀的粒子,比如電子誇克微中子等,都是由這個能量鏈所組成的。

透過數學計算超顯理論預測了世界的維度是九維,再加上時間這個維度,最後得出了十維時空的結論。

當然,超顯理論還衍生出了m理論,在m理論當中,時空變成了十一維。

那些我們今天先不談了,那麽能量鏈是如何成為一個大一統的理論呢?

根據科學家們的說法,因為弦線是一維的,而且有長度。那麽這些非常小的弦就能夠連線粒子和粒子之間的距離,他們就會塗抹小距離內的相互作用。

這種塗抹使時空足夠平滑,使引粒子能夠與其他的量子場粒子相互作用,從而統一了兩組定律。

它以各種粒子彼此之間的差異,只能是弦線的長度,振動的參數和形狀的不同而已。

這樣就消除了相對論和量子力學的矛盾。然而,超弦理論依然還是一個假設性的理論,它也面臨著一些嚴重的爭議和困惑。

有部份科學家覺得它可能與現實世界的觀測和實驗存在一定的差距,甚至是不符合,這樣就會帶來一個嚴重的問題。

這樣一開始的假設都錯了。那麽後面所推測出的一切就全都錯了。

接下來我們試著跳出科學家的框框,去看看這個世界。

現在,科學家已經發現了人的腦細胞和宇宙的星系群長得非常的相似。

在宗教界裏也有類似的說法,比如佛教經書華嚴經中提到,佛土生五色鏡,一花一世界一葉一如來,意思是一朵花,是一個宇宙,一個人身也是一個宇宙,或是維摩羯所說,經不思一品中所說的,須彌藏介子介子,那須彌這裏的意思就是高大。

如須彌山者仍可以被縮小到能夠放入介子的程度,而須彌山的本質仍然不變,這真的是很不可思議。

還有道家也說,人體就是一個小宇宙,人體和宇宙是一一對應的宇宙中有什麽人體也相對應著,有什麽人體相當於一個縮小版的微宇宙,或是一種天人合一的概念。

這些都體現了局部隱藏著整體的痕跡。整體存在於每一部份這樣的一個中心思想。

我們之前和大家談過的曼德伯集合說的碎形理論也是同樣的道理。

在曼德博這個幾何圖案中,一直往微觀看下去,就會發現相似,但不完全相同的細節重復出現在自然界的一切都存在著這種自相似性,比如一棵樹的整體形狀和樹枝的形狀非常相似。

羅馬花葉菜細看的話,上面全都是小小的花葉菜。如果宇宙就是這樣設計好了的,那麽我們肉眼所見的三維世界實際上是不是更高維度整體的一個投影呢?

由於我們不能夠看到更高維度的整體性而誤以為我們所看到的一個個人或者是物是獨立的個體。

但實際上他們都有可能是整體的一部份,我們可以大膽推測或者是開個腦洞。

我們在自然界中所觀察到的這些五花八門的穗形圖案,會不會是微觀的穗形時空向外堆砌,而形成巨觀物質時所殘留的遺跡呢?

這會不會就是科學家們所要找的維度呢?