多维度理论是很简单的,你只要了解这个理论是为什么被提出的就会明白这个理论为什么存在。
物理学家一直尝试着用一些甚至是一组公式来概括整个宇宙的法则,他们会不会成功我们先不管。
近代物理学历史上第一个认真提出三维以上概念的人 就是爱因斯坦了,他的相对论里,时间是一个与物体运动和空间状态有关的量(就像上下左右前后的xyz一样),因此他认为,时间可以被采取为第四个维。
到这里应当还好理解--如果你理解不了爱氏四维,你应该从普通物理学看起,不要眼高手低--使最多的人迷糊的是近代量子力学的11个维度是怎么一回事。
实际上在实践中大量地引用更多维度的概念的理论是弦理论,这个理论为何会如此,乃是与其理论内含有关。
物理学家一直在尝试用一些公式来概括微观粒子的行为模式,有一个叫维奇塔诺的物理学家在研究强相互作用力的时候偶然地发现,一个函数(β函数)可以概括出强相互作用力的作用模式。进一步的研究使得维奇塔诺认为,这种函数可以被理解为一段像橡皮筋一样的弦。
随后的研究揭示,一切微观粒子和作用都可以被表达为一段弦,由此诞生了弦理论。
弦理论尝试着按照自己的方式来达到大统一理论,那就是,既然一切基本粒子都可以被表达为弦,整个物质世界的法则是不是也可以被表达为一个统一的方程或方程组?
但不同的弦理论学派交出的答案是不同的,最早的完整弦理论是玻色弦理论,将一切物质法则涵盖为26个弦函数。
我们知道,如果一个点在一维,也就是一条线上任意地运动,我们最少可以用含一个未知数的方程(组)来描述其在某时刻的运动状态。如果一个点在二维,也就是在一个面上任意地运动,我们可以建立一个双轴坐标系,用最少含有两个未知数的方程(组)来描述其运动,空间中,我们建立一个空间坐标系,并能以最少含有三个未知数的方程(组)来描述某一点的运动状态。
现在,我们用含26个未知数的方程组来完整描述了一基本粒子的运动状态--那是不是足以说明,这个粒子在一个26维的空间中运动?
现在最成功的弦理论是11维弦理论,或者是膜理论--不去管这个,总之这个最完整的弦理论,提出其能用11个维度,11个参量来完全概括出任意一微观粒子的状态,并因此认为,实际上所有的微观粒子都是在11维空间之中运动--或者按这个理论的说法,振动的。并且因此,我们的世界是11维的。
我在这里对于弦理论的解释是非常牵强的,这是为了让你理解。不要以为我说的就是对的,好好做作业,刷好题,考好大学,学好托福,去外国--如果你真想学量子物理的话。