根據(jù)90年代提出的M理論（超弦理論的一種），宇宙是11維的，由震動(dòng)的平面構(gòu)成的。

簡(jiǎn)介

十一維空間是以90年代提出的M理論（多種超弦理論的綜和）作為基礎(chǔ)的，此理論認(rèn)為，宇宙是11維的，由震動(dòng)的平面構(gòu)成的。在愛因斯坦那里，宇宙只是4維的（3維空間和1維時(shí)間），現(xiàn)代物理學(xué)則認(rèn)為還有7維空間我們看不見。十一維空間的英文是：eleven-dimensional space。

概述

根據(jù)90年代提出的M理論（超弦理論的一種），宇宙是11維的，由震動(dòng)的平面構(gòu)成的。在愛因斯坦那里，宇宙只是4維的（3維空間和1維時(shí)間），現(xiàn)代物理學(xué)則認(rèn)為還有7維空間我們看不見。

科學(xué)家們對(duì)我們已認(rèn)知的維與可能存在但未被認(rèn)知的維之間的區(qū)別是如何解釋的呢？他們打了一個(gè)比方：一只螞蟻在一張紙上行走，它只能向右或向左，向前或向后走。對(duì)它來(lái)說(shuō)高與低均無(wú)意義，這就是說(shuō)，第3維的空間是存在的，但沒(méi)有被螞蟻所認(rèn)識(shí)。同樣，我們的世界是由4維構(gòu)成的（3個(gè)空間維，1個(gè)時(shí)間維），但我們沒(méi)有覺察到所有其他的維。

根據(jù)物理學(xué)家的看法還應(yīng)該有7個(gè)維。盡管有這么多的維，但這些維是看不見的，它們自身卷在了一起，被稱為壓縮的維。為了弄清這種看法，讓我們?cè)僖晕浵仦槔归_我們的想像。我們可以設(shè)想一下，將螞蟻在上面行走的那張紙卷起來(lái)，直到卷成一個(gè)圓筒形。如果螞蟻沿著的紙壁走，最后它又會(huì)回到出發(fā)點(diǎn)，這就是壓縮維的一個(gè)例子。如果能沿著著名的麥比烏斯帶走，也會(huì)發(fā)生上述現(xiàn)象，當(dāng)然，它是3維的，但如果沿著它走過(guò)，總是會(huì)回到出發(fā)點(diǎn)的。麥比烏斯帶從維的角度講是壓縮的，按照物理學(xué)它有3個(gè)維，但誰(shuí)在上面行走，都只能認(rèn)知人一個(gè)維。這就有點(diǎn)像左圖上的人：上行或者下行，但永遠(yuǎn)不會(huì)走到盡頭。如果螞蟻不是沿著紙筒彎曲的壁行走，它就永遠(yuǎn)不會(huì)返回到原出發(fā)點(diǎn)。這就是2維（或者說(shuō)被我們所感知的那種維）的例子，沿著它一直走，就不可能返回到原來(lái)的出發(fā)點(diǎn)。

十一維世界其實(shí)是在十維空間的基礎(chǔ)上加上了記憶和感知。因?yàn)閻垡蛩固拐J(rèn)為，我們的記憶是可以無(wú)限延伸的，而感知?jiǎng)t是存在于空間，時(shí)間以及記憶之外的產(chǎn)物

麥比烏斯帶

? ?一種單側(cè)、不可定向的曲面。因A.F.麥比烏斯發(fā)現(xiàn)而得名。將一個(gè)長(zhǎng)方形紙條ABCD的一端AB固定，另一端DC扭轉(zhuǎn)半周后，把 AB和CD粘合在一起 ，得到的曲面就是麥比烏斯帶。關(guān)于麥比烏斯帶的單側(cè)性，可如下直觀地了解，如果給麥比烏斯帶著色，色筆始終沿曲面移動(dòng)，且不越過(guò)它的邊界，最后可把麥比烏斯帶兩面均涂上顏色??，即區(qū)分不出何是正面，何是反面。對(duì)圓柱面則不同，在一側(cè)著色不通過(guò)邊界不可能對(duì)另一側(cè)也著色。單側(cè)性又稱不可定向性。以曲面上除邊緣外的每一點(diǎn)為圓心各畫一個(gè)小圓，對(duì)每個(gè)小圓周指定一個(gè)方向，稱為相伴麥比烏斯帶單側(cè)曲面圓心點(diǎn)的指向，若能使相鄰兩點(diǎn)相伴的指向相同，則稱曲面可定向，否則稱為不可定向。麥比烏斯帶是不可定向的。

麥比烏斯帶單側(cè)曲面

德國(guó)數(shù)學(xué)家麥比烏斯 - M?bius.A.F 1790-1868在1858年發(fā)現(xiàn)的

從黑洞到微型黑洞到不可驗(yàn)證的宇宙11維

對(duì)于黑洞，早在拉普拉斯 - 1749-1827，法國(guó)著名數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家時(shí)代就有理論。拉普拉斯根據(jù)經(jīng)典的牛頓力學(xué)預(yù)言，只要天體的空間足夠小，引力足夠大，光線和其它一切物質(zhì)就不能從中逃逸。

　　天文學(xué)家在上世紀(jì)60年代，花了很大的工夫，演算出了非常好、甚至可以說(shuō)是完美的一套黑洞理論：當(dāng)一個(gè)原始天體燃盡它所有的燃料后將發(fā)生坍縮，這就是超級(jí)星爆發(fā)。爆發(fā)時(shí)它將損失相當(dāng)多的能量和質(zhì)量，但只要最后剩下的質(zhì)量超過(guò)3.2個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量 - 稍微小一點(diǎn)就變成中子星，再小就成了白矮星，它最后的引力坍縮就是收不住的，在1秒的時(shí)間內(nèi)，它會(huì)變成比地球鐵核還小的超高密度天體。這就形成了黑洞。這樣形成的天體被稱為恒星質(zhì)量黑洞，也就是大家平時(shí)所說(shuō)并在科幻小說(shuō)、科幻電影里出現(xiàn)的黑洞。

　　由于引力太大，連光都不能從它表面逃逸，黑洞不能被人類直接觀測(cè)到。但隨著理論物理和探測(cè)手段的進(jìn)展，人們可以借助觀測(cè)和看不見的天體相伴的另一個(gè)天體的運(yùn)轉(zhuǎn)情況 - 兩個(gè)天體相互運(yùn)轉(zhuǎn)組成雙天體，從而得出其質(zhì)量。

　　然而，到今天為止，恒星世界中那些看不見的天體沒(méi)有一個(gè)被100%地證明就是黑洞。

　　1994年，天文學(xué)家在星系中心發(fā)現(xiàn)了超大質(zhì)量黑洞，并算出它體積很小，質(zhì)量卻極大?！坝捎趲讉€(gè)不同的天文學(xué)家小組，從低級(jí)望遠(yuǎn)鏡到哈勃空間望遠(yuǎn)鏡，都探測(cè)到了，宇宙中有這樣超大質(zhì)量的黑洞就成了板上釘釘?shù)氖虑?。”李?jìng)說(shuō)。

　　恒星質(zhì)量黑洞雖有經(jīng)典理論，在觀察驗(yàn)證上卻沒(méi)到蓋棺定論的地步；星系中的超大質(zhì)量黑洞被觀察確證，但它是怎么來(lái)的，沒(méi)有一個(gè)完整的理論解釋。二者正是現(xiàn)在科學(xué)家努力的方向。

恒星質(zhì)量黑洞理論跟霍金毫無(wú)關(guān)系?；艚鹛岢隽肆硗庖粋€(gè)黑洞學(xué)說(shuō)，他認(rèn)為宇宙中有無(wú)處不在的微型 - Mini黑洞，黃豆大小，與木星差不多的質(zhì)量，宇宙起源的時(shí)候，這種東西無(wú)處不在。

　　對(duì)于Mini黑洞，霍金賦予了其漂亮的理論。但天文學(xué)家少有顧及，因?yàn)樗耆珶o(wú)法觀察研究，霍金也沒(méi)有提出如何去驗(yàn)證的方法，而科學(xué)家對(duì)一種理論最關(guān)心的是它能否被驗(yàn)證——這也是霍金迄今與諾貝爾獎(jiǎng)無(wú)緣的主要原因。

　　不可驗(yàn)證的黑洞理論之外，霍金還提出了他的宇宙模型，給出了11維空間，認(rèn)為要描述宇宙，X、Y、Z和T - 時(shí)間4個(gè)未知數(shù)是不夠的，要加到11個(gè)未知數(shù)之后，才能夠解釋宇宙的很多結(jié)構(gòu)。另一種說(shuō)法，宇宙11維是愛德華·維頓提出來(lái)的。

　　這些“維”同樣是天文學(xué)家無(wú)法探測(cè)的。

　　李競(jìng)介紹，在宇宙起源學(xué)說(shuō)領(lǐng)域，現(xiàn)在最熱門的是宇宙極早期時(shí)候的研究，包括那時(shí)控制宇宙、左右宇宙的物質(zhì)規(guī)律是什么等等，而霍金探討的問(wèn)題甚至比這個(gè)更超前。

　　“有了早期宇宙的成熟模型以后，才能談到霍金所提到的宇宙大爆炸之前的問(wèn)題?，F(xiàn)在連0秒之后的瞬間都還摸不清，怎么能談更以前的？”國(guó)家天文臺(tái)專家趙復(fù)垣曾經(jīng)翻譯《霍金的宇宙》，他也表示，雖然他翻譯了全書，但對(duì)里面的理論還是不懂——實(shí)際上，許多研究廣義相對(duì)論的專家都表示看不懂。

　　但李競(jìng)和中科院理論物理研究所教授蔡榮根都認(rèn)為，霍金用純數(shù)學(xué)方法做物理學(xué)的模型研究，這種“理論在先”的研究方法本身無(wú)可厚非。比如激光，就是先有了理論，然后用實(shí)驗(yàn)制造出來(lái)。愛因斯坦的理論當(dāng)中也有很多預(yù)言，是后來(lái)被人類驗(yàn)證的。

“預(yù)言被觀測(cè)證實(shí)，這樣的理論就被證明是真正的好理論。問(wèn)題是霍金的理論現(xiàn)在還沒(méi)有給出明晰的、可以讓人去尋找的東西。”李競(jìng)說(shuō)。