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物理学的最全科普环球物理20191019STUD备注：本文由“中科院物理所”（ID：cas-iop）整理采编，由“撕蛋”完成学术文献、原理模型、视频资料、动态展示等信息整理。
在此，特别鸣谢。
“唯有宇宙和人类的愚蠢是永恒的”这是关于物理学的最强科普（完整版）本文素材主要摘录自加来道雄的《Hypersapce》和丘成桐的《The Shape of Inner Space》。
凭籍本文，回顾一下两百年来的科学史，看看那些代表着人类最高心智的数学家、物理学家们前仆后继探究宇宙本源的奇妙历程，并向他们致以最崇高的敬意！《Hypersapce》和《The Shape of Inner Space》这是一部壮丽的物理史诗，这是一串光耀后世的姓名。
他们是：牛顿，高斯，黎曼，麦克斯韦尔，爱因斯坦，杨振宁，罗摩奴詹，霍金，维藤……（且慢，最近十年，我们只能在娱乐版看到的杨老师，居然可以和那些大师比肩吗？可以的！以杨老师和他的学生命名的杨－米场，即所谓标准模型，成功地解释、整合了四种自然力中的三种）第五届索尔维会议合影后排左起：A.皮卡尔德，E.亨利厄特，P.埃伦费斯特，Ed.赫尔岑，Th.顿德尔（德康德），E.薛定谔，E.费尔夏费尔德，W.泡利，W.海森堡，R.H.否勒，L.布里渊中排左起：P.德拜，M.克努森，W.L.布拉格，H.A.克莱默，P.A.M狄拉克，A.H.康普顿，L.德布罗意，M.波恩，N.玻尔前排左起：I.朗缪尔，M.普朗克，居里夫人，H.A.洛伦兹，A.爱因斯坦，P.朗之万，Ch.E.古伊，C.T.R.威尔逊，O.W.里查逊上世纪初，一位比利时的实业家欧内斯特·索尔维创立了索尔维会议。
1911年，第一届索尔维会议在比利时布鲁塞尔召开，以后每3年举行一届。
1927年10月，第五届索尔维会议召开，因为发轫于这次会议的A.爱因斯坦与N.玻尔两人的大辩论，这次索尔维会议被冠之以“最著名”的称号。
那么，这些智慧的头脑到底有多智慧？我们普遍接受这样一个结论，即我们现存的这个宇宙起源于一次大爆炸，英文叫做“Big Bang！”1STUD备注1：在当今的科学界，支持大爆炸理论是压倒性的共识,然而在二十世纪二十至三十年代，几乎每一个主流宇宙学家都更喜欢稳恒态理论，还有很多人指责说大爆炸理论提出的宇宙在时间上的开端是将宗教概念引入了物理学中。
文/跨界哥随着科学知识的普及，现在我们都知道自己生活在三维空间中，如果有第四维，那应该是“时间”，但如果有个“东西”有十一维，你怎么理解？这个东西已经不能成为宇宙了，因为我们理解的“宇宙”还停留四维水平上。
伟大物理学家霍金给出了他的“宇宙”模型，给出了11维空间，认为要描述宇宙，XYZ和T（时间）这诗歌未知数是不够的，要加到11个未知数之后，才能够解析宇宙的很多结构。
这些“维”同样是天文学家无法探测的。
现在简单用文字来描述下这十一维空间：第零维：点。
正反物质的湮灭消失，什么都不存在。
第一维：直线。
组成与演变：连接点与点成了线段，再无限延长成了直线，这时直线包含了无数个在同一方向的点。
属性与特点： 一维空间有长度，没有宽度和深度。
实践与感觉： 假如一个蚂蚁从这个点爬到另外一个点，那么这只蚂蚁只能离第一个点越来越远，而离第二个点越来越近。
也就是说这只蚂蚁的感觉只有前面和后面。
第二维：平面。
组成与演变： 两条直线相交，组成了平面，这个平面充满了直线。
而这些直线的方向是无限不确定的。
属性与特点： 平面有长度和宽度，没有高度或者深度。
实践与感觉：二维空间就像一张忽略了厚度的纸，上面的蚂蚁可以爬的地方变得多多了，有无数直线可以作为它的路，甚至可以爬曲线。
这时蚂蚁不单可以感觉到前面和后面，还可以感觉到左右。
但要想回到原来的地方，还需要返回去。
如果将一条纸条扭转连接到一起，那一条直线即可将纸条的两面连接到一起。
其实这种已经不能纯粹说是二维了，因为纸条不仅仅有一个面，二是有双面。
而二维是纯粹的只有一面的。
二维的另一面有另外一个二维， 上面的做法其实是将两个二维扭曲连接在一起 但这又不属于三维。
第三维：立体空间。
组成与演变： 两个平面相交，可以组成一个空间，这个空间由无数平面组成，而这些平面的方向是无限不确定的。
属性与特点： 立体空间有了深度或者厚度，两个面的位置关系是互相交叉，从这个平面可以很快去到另外一个平面。
什么是空间维度空间维度的种类空间维度是地理现象的最基本特征。
是根据地理对象的实际分布特征以及地图表达的需要来确定的。
那么你对空间维度了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是空间维度的内容，希望大家喜欢!空间维度的四种力四种基本力进一步的问题就是，这么多不同种类的粒子是如何联系在一起的?假如宇宙是由很多微小的、相互间没有关系的物质微粒组成的，它们中的任何一个都是像被“隔离”的，那么，在这样的一个宇宙中，就会既无恒星，又无行星和生命，只是一个寂寞的、完全没有事件发生的微粒集合。
幸运的是，事实并非如此，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。
四种力各自的性质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。
十一维空间是以90年代提出的M理论(多种超弦理论的综和)作为基础的，此理论认为，宇宙是11维的，由震动的平面构成的。
在爱因斯坦那里，宇宙只是4维的(3维空间和1维时间)，现代物理学则认为还有7维空间我们看不见。
要想理解十一维空间，首先要明白一个问题，那就是高维度空间和高纬度时空是两个不同的概念，高维度时空和高维度空间是不同的。
举例来说，在三维空间中只有一个时间维度，潘洛斯阶梯在三维空间中根本构造不出来，但它是一个伪维度，即它的单位和其他三个维度不同。
四维空间的第四维仍然和三维空间的维度具有相同性质，时间仍是伪维度。
因此，不可把时空和空间混为一谈。
二、一维到十一维空间讲解了解了十一维空间是什么之后，我们来看看一维到十一维空间图解。
无论是在《星际穿越》还是《三体》中，均对空间维度提出了一些很有意思的说法，关于维度的讨论，一直以来在科幻迷群体中的讨论也一直没有停止过，对于十一维空间的理解确实需要一些脑洞，那么，从一维到十一维，对于空间维度的解释究竟是怎样的呢?首先得从零维说起。
零维是一个没有长度、没有宽度、没有高度的点; 一维是一条没有宽度、没有高度的线;二维是一个没有高度的平面;三维就是有长、有宽、有高的空间，很直观，因为我们就是眼睛所见就是3维的空间。
这前几维都很好理解，不用画图，只记住一点就够了，我们三维世界里的点、线、面只是无限接近零、一、二维，而不是真正意义上的零、一、二维，因为在三维世界里画不出那样的点线面，即维度没有办法或目前没有办法向前跨越，高维想回到低维很难，比从低到高还难;四维就是在三维的基础上加上时间，我们可以把自身理解成一个点，时间理解成一条线，你沿着时间线从小到大从生到死，只能顺序前进，不能停止和后退，这就是四维;五维：它指的是在四维空间中的时刻轴上任意一点都存在无限种开展的趋势。
因而，从四维空间中时刻轴上任意一点，所延伸出来的时刻线，就构成了咱们所说的五维空间。
六维：才是平行空间(先说一下平行空间非平行宇宙)，如果你理解不了五维，那下面就都不用看了，六维就是使五维任意时间点上的任意时间线通过改变引力或重力使五维扭曲而相交，从而可以直接穿越到另一种可能性，而不必再回到改变决定的那个时间点重走时间线;七维：就是把整个六维空间看做是一个点，即加入奇点，即时间开始的那个点，无数个这样的点组成的线即七维;八维：就是在七维线上任意点会产生任意个宇宙，或与我们相似，或与我们完全不同，同五维一样，这无数个宇宙的可能性是不相交的，如果要穿越，需要先回到七维线上的任意点再选择另一个可能性的宇宙重走时间线才行;九维：同六维差不多，就是通过改变引力或重力使八维扭曲而使不同可能性的宇宙时间线相交，达到直接穿越平行宇宙的能力;十维：我们将所有可能的宇宙中的所有的时间下的所有的3度空间，想像成10维空间下的一个点。
深度解析宇宙的空间维度作者：范文杰来源：《神州·下旬刊》2018年第05期摘要：直观描述正旋转和反旋转宇宙的每种空间维度，解答物理学界尚未定论的重大理论，提出新的力学理论。
关键词：左右旋的时间维度；内外方向的球层维度《道德经》研究的背景物理学界在上世纪九十年代，提出M理论（超弦理论），估测宇宙由11个维度构成，后来又扩展到21个，其中奇点是零维空间，线形是一维空间，面形是二维空间，体形是三维空间，后又加入爱因斯坦假设的时间维度，共同构成目前的四维空间，而更高的维度，仅存在于理论计算之中。
其实，以人类目前取得的理论和成果，完全可以深度解析，正旋转和反旋转宇宙的每一个维度。
研究的目的当今，人类取得的许多重大物理理论和成果，都与宇宙的维度空间有关，而这些假设的理论，随便证明其中一个，就能促进人类文明进程的高速发展。
例如宇宙第一推动力，宇宙第二推动力，时间维度，球层维度，统一场论，量子力学，引力波等等。
因此，直接突破这门基础物理学，将对人类未来产生重大影响。
研究的方法最早定义维度空间的是中国的老子，他在《道德经》中说：“道生一，一生二，二生三，三生万物”。
而其中“道”这个奇点，本身是有维度的。
它有左旋的方向，也有右旋的方向，其坐标就是左右旋的时间维度，也就是爱因斯坦曾经定义的时间。
而“道”自身的旋转力，就是牛顿提出的宇宙第一推动力。
一维空间：宇宙第一推动力会分裂奇点，形成N对左右旋转的量子场。
每对左右旋转的量子场连成线，形成前后坐标的维度。
二维空间：线型量子场结成平面，维度中增加了左右坐标。
三维空间：面型量子场结成多棱锥体，维度增加了上下坐标。
四维空间：无数多棱锥体的量子场，组合成实心球体，维度中增加了内外方向的球层坐标。
此时，正旋转的宇宙维度有：左右旋的时间轴，直线的前后轴，平面的左右轴，多棱锥体的上下轴，实心球体的内外轴。
但是，进入五维空间后，维度会递减，这是在旋转力的作用下，实心球体开始衰变的结果。
九维空间物理学概念在物理学上，有些科学家认为宇宙是多维的。
他们认为可以把宇宙分成九维空间，之间由一个临界点连接，时间与空间的关系是维数越高，时间越快。
我们可以把宇宙分成九维空间，每个空间之间由一个临界点连接，时间与空间的关系是维数越高，时间相对来说越短（快）。
我们人类所处的空间为三维空间，即处于四维和二维空间之间。
现实生活中，我们会发现一个现象，即做不同事情的时候，有的时候会感觉时间过的很慢，有的时候又犹如流水一般飞快。
这是为什么呢？因为人处于不同的状态时，因所做事情不同而使维数向某一方向偏移。
“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。
维：没有长宽高，单纯的一个点，如奇点。
一维：一维空间只有长度。
二维：二维空间平面世界，只有长宽和宽度。
三维：三维空间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：四维空间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。
五维：从我们这个宇宙大爆炸开始到某个可能的结果，这段时间上的持续叫四维，而在这个四维时间线上任何一点都有无限种发展趋势。
这样从四维上的某一点分出无限多的时间线，构成了五维空间。
六维：五维空间上两条时间线如同二维空间（如报纸上的两个对角点）不能直接到达，而把报纸对折就可以直接到达报纸上的对角点。
一、从一维到四维很早很早的时候，读过一本介绍空间的书，讲的就是从一维空间到四维空间的事情，人类现在生活的是在三维空间，即长、宽、高组成的一个三维世界里，在咱们之下还有二维空间，一维空间，甚至零维空间，在咱们之上还有四维空间，五维空间，科学家们给出的理论是最高有十维空间（最新的说是有十一维）。
低维空间的生物很难理解高维生物的生活，哪怕只是从三维到四维这样只高了一个维度。
二维空间是一个平面空间，我们可以想像二维空间一张白纸，二维空间有长、宽的概念，但是没有高度的概念，比如爬行在一张纸上的蚂蚁，蚂蚁可以向前，向后，向左、向右爬行，但是不能向上、向下爬行，所以我们说蚂蚁是一种生活在二维空间的生物，蚂蚁（图1）如图1所示，一张白纸上的蚂蚁，它的生活世界就是一个平面，即二维空间，当我们把这张白纸及上面的蚂蚁抬高到一定高度后，然后拿一个球在白纸的前面垂直上面移动时，这个过程对于我们人类来说再正常不过了，但是对于蚂蚁来说，蚂蚁看到的就是它的眼前突然出现一个点，然后这个点慢慢变大，变成一条直线，然后又慢慢变小，最后又变成一个点，如图2二维世界的蚂蚁很难理解这种现像，它们的感觉一个物体凭空出现在了它的眼前，并且不断变换大小，最后又突然消失在它的眼前，但是这种现像在我们看来，这种现像再正常不过了，就是一个球体穿过了一个平面。
蚂蚁是一种生活在二维平面上的生物，在它的下面，还有更低级的一维空间，一维空间就是一条线，这条线上有无数个点，这些点组成了一维空间，在一维空间上可以向前，向后，但是不能向左，向右，如图3蚂蚁蚂蚁蚂蚁蚂蚁蚂蚁蚂蚁图2图3假如图3中的黑点是一个有意识的物质，那么它可以沿着直线向前移动，也可以向后移动，但是不能向左，向右移动，更不能向上，向下移动了。
零维空间就更简单了，就是一个点，不仅没有左右，上下之分，连前后之分也没有，就是一个零点。
二、零维生物对一维空间的感受一条直线是由无数个点组成的，我们也可以理解成一维空间是由无数个零维空间组成的。
从一维空间到十维空间
集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
从一维空间到十维空间
我们从一个点开始，就像你所了解的几何意义上的一点。
没有大小没有维度，它只是被想象出来作为位置的标识存在于体系里。
第二个点可以用来标明另一个位置，但是这两个点之间已经形成有限的大小。
创造一维空间，我们只需要把任意两点用线连起。
一维空间的物体有长度，没有宽度和深度。如果我们不保留一维的直线，而是画上第
二条穿过第一条，我们就有了二维。这里的物体表现为有长度和宽度，没有深度。为了帮
助想象高维空间，我们通过创造第二条直线来表现二维空间里的物体，相当于在第一条线
上开了一条岔路。
现在我们来想象下：一个提升的第二维度的生物可以称作“平面生物”。
但是这种二维的生活是什么样的呢？
二维生物将只有长度和宽度，就像一张扑克牌。
看这张'平面生物'不可能有消化道，因为从嘴往下的食道将把他们分成两半。
尝试看到我们这个维度的'平面生物'，只可以看到二维的形状。
拿个气球做例子，从小圆点开始，变成某一特定的空心圆圈，再缩回到一点，然后消
失。
而在'平面生物'眼里，我们三维空间的人类看上去也很奇怪。
想想三维空间对我们来说很简单，因为我们无时无刻不生活在其中，一个三维物体有
长度、宽度和高度。
但还有另一种对三维空间的描述方法。
如果我们想想一个蚂蚁爬过铺在桌面的报纸，我们可以认为蚂蚁是一个'平面生物'，
在一个二维的报纸平面上移动，
现在把报纸从中间卷起，我们让这个蚂蚁神奇地从二维空间的一个位置消失，转移到
另一位置。
我们可以想象，通过把一个二维物体从中部卷起到达三维空间。
再来一遍，有助于我们想象高维空间。
如果我们可以通过这种方式来实现三维空间，那卷曲产生的第三维度，可以再二维空
间里让一点连接到另一点。
前三个维度可以这样概括：长度、宽度和深度。
我们怎么标记四维空间呢？
答案就是持续时间！
如果这里有个一分钟前的我们，然后又想象出一个现在时刻的我们，两个版本间可以
连出一条线，那就是四维空间里的线。
如果你在四维空间里观察你的身体，它会像一条长长的蛇，婴儿时期在一头，老年时
期在另一头。
但因为我们在三维世界里随时间生活，我们和二维的'平面生物'很像，就像二维生物
只能看到高纬度在二维的交叉平面图形。
我们作为一个三维生物，也只能看到在四维空间的自己身上看到交叉的三维部分。
作为维度嵌套很有意思的一方面是，低纬度不能意识到高纬度在发生的行为。
有个例子，这是一根带子，将它一端旋转再与另一端连接，然后在它的表面开始画
线，这条线最终将连贯地把带子两面都画上，
'它神奇的消失了，就好像带子只有一面'，二维物体将这样描述。
这意味着二维的'平面生物'在我们划下的线上移动，感觉好像离开了这个维度。
事实上，它在三维空间里滑行旋转，即使他以为自己只是沿着直线在走。
在第四维度，时间对我们来说就像这条直线，从过去到未来，这条四维的直线就像刚
才那条带子，实际上在更高维度里被旋转扭曲了。
所以在四维里蛇形的我们，也感觉像在同一空间里走直线。
但如果在第五维，有多个分支，我们关注其中一个分支，这个选择完全凭自己、机会
以及别人的行为。
量子力学告诉我们，微观粒子构成了整个世界。
各种可能性作为波，减弱直至确定一点。
在图中，可以发现我们是如何在多种未来有限地瓦解的。
这些未来包括五维空间里四维的线，这就是我们所经历的时间。
如果你想回到孩童时期拜访一下自己该怎么办？
我们可以想象是把四维空间之间卷曲一下，得到五维空间，跳到过去的时空。
但是如果你想去世界其他地方，在孩童时期你做了一个伟大发明，而到现在让你风靡
一时。
可以想象第四维的我们，把现在这个时刻分叉出第五维。
但是你现在从哪走，幼年时发明家的时间线，不能提供现在的你可用的选择。
你不能从这里到达那里。
不管选择、机会或是别人的行为有多少包括其中，只有两种方法可用到达那个世界。
一个是回到过去的时间，不管如何引发你同你幼年使用发明的事件，然后到第五维度
看可能导致的新的世界，但是这样要经历很长的时间。
更快的方法是把第五维度包括到第六维度里，这就让目标一下从一个位置跳转到另一
个不同维度的时间线。
正如第四维的描述，我们把下一维度设想做单独一点，第四维度是一条可以连接一分
钟之前的世界和现在世界的线，或者在更大的图景中，我们可以把维度看作是连接宇宙初
始大爆炸，到最后一个可能的结果之间的一条线。
现在我们在说第七维度，我们将想象一条线，它将整个第六维度看做一点。
要这样做，我们就要想象出所有可能的时间线，可以从宇宙大爆炸开始，连接宇宙不
同的结尾，一个无限的境地，然后将全部这些当做单独一点。
所以对我们来说，第七维度的一点僵尸无限的，包括所有可能的时间线，他可以或者
可能是由大爆炸产生的。
当我们把无限描述成第七维度里的一点时，我们只是提到了图画的部分。
如果你画一条七维度的线，我们需要能够想象在这个维度里线的不同之处，因为我们
要用这条线做连接。
但是无限之外还有什么呢？
答案是他可能回事一个完全不同的宇宙大爆炸产生的不同的无限。
不同的初始状况，可以产生重力或光速都不同的宇宙，产生我们这个宇宙多种可能性
结局的时间线分支创造了可供连接的一个无限。
所以我们在七维空间里画的线，连接起其中一个无限与另一个无限。
这个解释的重要性在于将从七维空间里分叉出另一个无限，我们把这个称作第八维
度。
正如我们之前所说的，我们苦在任意维度从这点跳转到另一点，只需要通过卷曲成更
高的一个维度就行。
如果报纸上的蚂蚁可以说是三维空间里的二维'平面生物'，然后把它的二维世界卷成
三维世界，这就可以让蚂蚁从一个位置神奇地消失，又在另一位置出现。
我们现在俩设想第九维度，可以同样运用这一规律。
如果我们可以从第八空间线的一点跳到另一点，那可能是因为我们可以卷曲并通过第
九维度。
在讨论第一维度之前，我们可以说一切从零维度开始。
关于一个点的概念，这个点代表系统里的一个位置，每一个点之间具有有限的大小。
第一维度里有这两个点，把他们用线连起来，当我们想象第四维度时，实际是在三维
空间所有可能性连接线将其充满。
又可以看做一个点了，然后把一个四维的点和另一个连接，表示空间上的另一个阶
段，这个用来连接的线就是时间。
七维空间包括大爆炸后产生的所有可能的时间线，再把它看做是单独一点（八维）。
然后将它与其他不同宇宙的所有可能时间线相连接，现在要达到十维空间，我们必须
想象所有可能的枝杈，表示所有可能的宇宙中所有可能的时间线，并再把它看成是十维里
的一点，越快越好。
为了去想象十维空间，持续以点和线表达，那我们就要想出另一点，同时我们也可以
由它画出线，但是已经没有空间可以这样操作了。
但是我们已经设想出的所有可能的宇宙的所有可能的时间线已经成为了十维空间里的
一点，这段旅程结束了~
弦理论称，十维空间里振动的超弦正是我们创造出的组成我们宇宙和其他宇宙的比原
子更小的粒子。
换句话说，十维空间包含所有可能性，我们在设想十维空间时得出这个结论。
