我们能看到或者说能想到高维低维空间是怎样的吗?

弦论告诉我们,宇宙共有11个维度在支配着宇宙的运行。其中六个维度蜷缩在卡拉比-丘空间中,这是一个极小的空间尺度,以现在的科学手段是无法探测到的,它比电子还要小。也就是说,虽然宇宙有11个维度,但只有三个维度能被我们看到,我们能看到球体,但看不到真正的克莱因瓶。

打个比方,当你站在遥远的地方看一根电线杆,你会发生电线杆细得像1维的线,然而当你走进看,才发现剩余的2个维度才开始显现出来。科学的眼睛还无法看透那蜷缩的空间,所以,关于弦论的秘密仍然是一种猜想,虽然它最有可能成为大统一理论,但由于现在还无法用实验去验证它,所以,我们还不知道高维是怎样的存在。

△卡拉比-丘空间的二维投影

我们既然是三维的,那就只能看到三维,连二维、一维比我们还低的维度,我们也是看不到的,这是维度之间的限制,并不是说高维比低维先进,每一个维度都拥有独有的属性、独特的方向。比方说克莱因瓶,这样的瓶子在三维世界中是无法被表达出来的,如今我们在现实中看到的克莱因瓶只是其在三维世界中的妥协表达,真正的克莱因瓶是不需要破开口子与瓶底相连,而是通过第四个维度与瓶底相连。

克莱因瓶

第四个维度在哪里?该如何去想象它是怎样的存在呢?

继续打个比方,在学习中我们经常用到坐标系,它有三个空间轴,分别是x、y、z轴,且两两垂直,试问,你可以想象到这样的一个轴吗?一个分别与x、y、z三个轴都垂直的另一个轴,不用问了,你是想不到这是怎样的一个轴,绞尽脑汁你也画不出来,因为这个轴在三维空间中不会存在,它是存在于四维空间中的一个轴。

其实吧,维度这名词最先出现在数学中,然后才被应用到物理学中,物理学家发现每当遇到一个难解的问题时,多延伸出一个维度,问题就迎刃而解了,所以说,更高的维度是物体另一个运动方向,当一个三维生命体误闯进四维空间中时,血液就会沿着第四个维度流出来。

卡拉比-丘空间

以我们的肉眼是无法看到更高维或低维空间的,我们只能看到我们的空间。卡拉比-丘空间随处都有,挥手浮动间,不知穿过了多少个这样的空间、多少个高维宇宙,然而这一切都还只是猜测而已。

文/科学船坞