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我們世界是十一維,如來是這麼回事,數學證明告訴你真相!

由 艾伯史密斯 發表于 農業2022-01-29
簡介該猜想得到的空間,叫做卡拉比-丘成桐空間,該空間有6個維度,尺度在普朗克距離,相當於一個質子直徑的萬億分之一,實在太小了,以至於目前沒有任何實驗手段能探測,但它的存在,的確是合理的

宇宙是幾維空間

在大劉的《三體》中,描述了一個十維田園的時代,加上時間,《三體》中的宇宙就是十一維度。

那麼在數學中,如何描述這十一維的時空呢?

我們世界是十一維,如來是這麼回事,數學證明告訴你真相!

這個得說起我們國家的一位大數學家——丘成桐,準確地說是美籍華人,因為他證明了數學上一個重要猜想——卡拉比猜想。

這個猜想的證明,得到了一個蜷縮的高維空間,6維度的卡拉比-丘成桐空間。

在1954年,義大利幾何學家卡拉比,在國際數學家大會上,提出了一個猜想,內容是:

在封閉的空間內,是否存在沒有物質分佈的引力場。

我們世界是十一維,如來是這麼回事,數學證明告訴你真相!

如果大家看過其他數學猜想,應該有個印象,就是描述越簡單的往往最難證明,這個猜想就兩句話,甚至連一個數學符號都見不到,證明起來可不容易。

要理解這個猜想,我們需要談到愛因斯坦的廣義相對論,廣義相對論把時間作為一個維度,加上我們能理解的三維空間,一起組成了四維時空,這樣的時空,我們稱作閔可夫斯基空間。

那麼4維的閔可夫斯基空間,和蜷縮的6維卡拉比-丘成桐空間,就構成了我們世界的其中十個維度。

我們世界是十一維,如來是這麼回事,數學證明告訴你真相!

在閔可夫斯基空間中,時空是平坦的,但是在去掉時間維度後,三維空間就是不平坦的,其曲率取決於空間中物質的質量,也就是相對論說的:物質告訴空間如何彎曲,空間告訴物質如何運動。

而卡拉比猜想的空間,就不同於閔可夫斯基空間,這個猜想提出來後,幾乎沒有人相信這樣的空間存在,只有卡拉比本人相信是存在的,但是無法證明。

1970年,21歲的丘成桐正在美國加州大學唸書,他對這個難題產生了興趣,歷經2年的研究,在1972年的一次重要會議上,丘成桐宣佈他找到了卡拉比猜想的一個反例,而且臺下的眾多數學家,也覺得丘成桐的說法有道理。

兩個月後,卡拉比給丘成桐來信,質疑他論述中一些觀點,讓丘成桐大吃一驚,因為他發現,他的論述中存在嚴重的漏洞,無論他如何彌補,都無能為力,最終不得不承認他的反例是錯誤。

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然後丘成桐考慮,或許這個猜想是對的呢?然後他花了四年時間,在1976年,證明了這個猜想,以此,丘成桐攬下了所有數學界的榮譽。

該猜想得到的空間,叫做卡拉比-丘成桐空間,該空間有6個維度,尺度在普朗克距離,相當於一個質子直徑的萬億分之一,實在太小了,以至於目前沒有任何實驗手段能探測,但它的存在,的確是合理的。

我們世界是十一維,如來是這麼回事,數學證明告訴你真相!

上圖還是計算機模擬的,一種型別的卡-丘空間在三維空間中的投影。

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