纬度

这种形式科学是由爱因斯坦提出，随着后世物理学深度研究，最终让我们了解到了另一个世界，物

今天我们来聊聊我们看不到，但是真实存在的一种形势科学。

1916年，爱因斯坦发表了一篇论文，引发了物理学界的轰动，这篇论文就是《广义相对论基础》。而文中提出了一个叫做多维度空间概念，也是最早出现维度说的论文。在广义相对论中，所谓的“维”是一种度量，又称为维数，是数学中独立参数的数目，在物理学和哲学的领域内，指独立的时空坐标的数目。

本期内容涉及很多物理知识，我们只捞干的说。

理学家称它为“维度”。

在M理论中，又将多维度空间概念再次延伸，认为宇宙是由11个维度构成的，并且相互叠加。低维空间无法接触高维空间，即使高维空间就在我们身边。

到了90年代，M理论横空出世，M理论的概念是什么呢？M理论作为“物理的终极理论”而提议的理论，M理论希望能藉由单一个理论来解释所有物质与能源的本质与交互关系。其结合了五种超弦理论和十一维空间的超引力理论。

简单来说，维度就是指任何可被度量的事物。那维度空间又是什么呢？从数学角度来讲，最简单的描述就是在空间中过一点，能做出几条相互垂直的直线，就是几维空间。

一维空间就是点动了，那就变成了线，但这条线只有长度没有宽度，如果一维空间里有生物，那么他只能选择前进和后退。

比如，零维空间其实就是一个点，他动与不动都是一个点，这个点没有面积，也没有长度与宽度，只是一个概念。

而二维空间便是线动成面，这个面是一个有长度和宽度的平面，举个例子，我们小时候玩过的超级玛丽，里面的主角马里奥就是一个二维生物，他只能上下左右行动，却永远无法走出这个平面，

所谓三维空间，就是我们生活中所看到的空间，在二维空间基础上再添加第三条垂直的线，这便在长度和宽度的基础上，拥有了高度。人类就是生存在三维空间内

在三维空间的基础上，过这个空间的任意一点，再添加四条相互垂直的直线，这样，就出现了一个四维的超立方体，又被称为正八胞体，这便是四维空间。所以维度空间，实际上只是一个数学概念，它指的是标准的欧几里得空间，因此可以按照公式拓展到N维。但是一提到四维空间，大部分人首先联想到的都是三维空间，加上一个时间轴，那就是四维空间了，但这种想法是完全错误的。四维时空和四维空间，完全是两个不同的概念，我们平时所提到的三维空间加一个时间轴，其实指的是闵可夫斯基的四维时空。

（注意，以下内容不再通俗易懂，建议反复观看）

结合物理学中超弦理论的M理论，我们了解到，宇宙是由三个空间维度，一个时间维度，六个小空间维度所组成，根据弦论，如果我们将第四维度记为时间，那四维时空将允许我们在相同的初始坐标前提下，看到单一时间线上属于自己的过去和未来，那这就是最简单的时空穿越了。

五维时空，将允许我们在相同初始坐标的前提下，实现所有平行宇宙之间的旅行。

七维时空，将允许我们不论起始坐标如何，实现所有平行宇宙之间的旅行。

六维时空，将允许我们在第五维度的基础上，不受时间的限制，任意穿梭。

八维时空，将允许我们在第七维度的基础上，不受时间的限制，任意穿梭。

而十维时空则包含了一维时空到九维时空的一切，我们可以理解为，虚无。

以上，就是科学家告诉我们的零到十维的概念。

在九维时空中，我们可以做任何事情，可以看到具有不同物理定律和初始条件宇宙的形成过程。

接下来我要重点说一下四维，涉及很多物理概念，建议您反复观看。

首先，什么是四维，四维的概念又是什么呢？

四维空间是一个时空的概念。简单来说，任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”。不过，日常生活所提及的“四维空间”，大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。根据爱因斯坦的概念，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。由于我们在地球上所感觉到的时间很慢，所以不会明显的感觉到四维空间的存在，但一旦登上宇宙飞船或到达宇宙之中，使本身所在参照系的速度开始变快或开始接近光速时，我们能对比的找到时间的变化。如果你在时速接近光速的飞船里航行，你的生命会比在地球上的人要长很多。这里有一种势场所在，物质的能量会随着速度的改变而改变。所以时间的变化及对比是以物质的速度为参照系的。这就是时间为什么是四维空间的要素之一。

维度从低到高，一层一层像一个金字塔一样，不同的维度就是一个独立的世界，任何维度所存在的生物如果穿越到了另一个维度，都将会彻底颠覆这个维度的物理定律。第四维度到底是什么样的，存在着什么？我们无法知道，我们只知道，第四维度除了长宽高还多了一个时间。

对于三维空间的我们来说，二维世界的一切我们可以想象出来，可以在纸上画出来，可以在脑中构思出来，甚至可以随意更改二维世界的长和宽，但是我们无法想象中四维世界的事物是什么样的。同样的，二维世界的生物也无法想象我们想象三维世界的一切。

这里又存在了一个物理结论，就像我们之前《时间与未来》的那期节目里提到的，因为有熵的概念存在，所以回到过去是很难的。但是可以看到未来也许是可行的，因为物理学家已经告诉我们了，时间的变动才是最重要的变量。

既然时间已经是一个变量了，那么控制时间不就是相当于我们进入的了四维时代了？就像我们调整摄像头的近焦和远焦一样，我们拉动变焦可以放大和缩小，那么时间变成一个空间轴上的变量，那么我们来回拉动时间不就可以看到未来和过去吗？

并且在《时间与未来》那期节目中，我们提到，根据爱因斯坦的相对论的到了“四维时空”，我们的过去、现在和未来只是四维时空上的切片，未来是固定的，这也是物理学家给我们的结论。

这里我借鉴一个很有意思的影片继续给大家讲解。

可能这么说大家又有点蒙了，怎么你说来说去又会转到未来是固定的呢？

不知道大家有没有看过一部《星际穿越》的电影，当时这部科幻片是由著名物理学家基普·索恩（他在2017年获得了诺贝尔物理学奖），担任电影的科学顾问。这名科学家是虫洞理论和时间旅行方面的专家，在他的指导之下，这部电影的科幻感十足，特别是那个黑洞，当男主人公跳进黑洞后，进入一个“五维超立方体”，并把黑洞的数据通过一块手表交给了自己的女儿，最终人类得以幸存下来。

虽说这只是一部科幻电影，但是里面提及的物理变化就是时间的变化，时间变化的同时带动空间变化。进入五维超立方体男主就可以拨弄时间，然后从遥远的黑洞飞回来给自己女儿信息，很奇妙不是吗？

其实科学家呕心沥血的研究构成我们这个世界的物理知识，为的就是能够通过物理解释我们的世界。

而作为生存在这个三维世界中的我们，也在找寻可以窥探世界的真相。

我们可能没有物理学家的那种知识储备，但是我们选择用自己的办法来攻克这个难题。最简单最粗暴的方式就是制作模型。

为什么说是模型呢？

可能有的朋友就会问了，那这根四维空间又有什么关系呢？

模型说白了也是一种公式，通过对事物的理解，然后化作为变量，结合变量之间的逻辑关系，再通过公式的计算，就可以产生一个无限趋于正确的答案，这就是模型。

其实四维空间给我们的就是启发，爱因斯坦在三维长宽高上面增加了一个时间变量，这使得从三维空间升级到了四维空间。而对制作模型的启发就是增加变量，在我们已知的变量中找到最有效的变量，通过我们的知识和经验的积累，制作出合理的模型，那自然而然就会得到我们想要答案。

好了，本期内容就分享到这里，因为涉及很多很多的物理概念和物理知识，建议您反复观看，关注我，后面还会带来更多精彩的内容。