大家好，我是西昆侖Bruce。

今天我們來聊一聊關于宇宙的多維時空。

相信大家都看過不少的科幻小說和電影，對于其中可以隨意穿梭時間、回到過去、改變未來、甚至降維打擊的橋段，都會激動的欲罷不能。為什么會如此呢？或許是因為對于現實的客觀世界，我們人類什么也改變不了吧。

強調：由于現在很多科學理論，都還在猜想階段，或者未被實驗和現實證實，因此下面的內容僅作為娛樂交流，不具有權威性。同時由于很多內容由于科學家也無法解釋清楚，所以欠缺嚴謹，講解也全部都是淺顯易懂的白話文。

今天要說的多維時空，或許更是讓很多人無法理解。這里必須要說明一下，多維時空和多維空間是有所不同的。因為維度既有時間維度，也有空間維度。

維度的意思，在不同的環(huán)境有不同的定義，比如在數學中指的是獨立參數的數目，而在物理學和哲學領域內，它指的是獨立時空坐標的數目。

按照之前人們的普遍認識，我們現在就生活在三維空間中，也就是由長寬高組成的空間。

而之前根據愛因斯坦的相對論，其實是有著更高維度的時空存在的，也就是三維空間加上一個時間維度。只不過由于我們無法在坐標軸上再繼續(xù)添加時間軸，而時間本身肉眼不可見，所以理解起來比較困難。

廣義相對論和量子力學的''不足''

隨著科技的發(fā)展，人們對于宇宙的認識不斷加深，漸漸發(fā)現，現有的所有理論，都無法解釋宇宙全部的問題：

廣義相對論，在宏觀領域的確比較成功，可是在微觀環(huán)境，它就顯得有些力不從心了，比如解釋不了電磁力等；而物理學另一大分支量子力學，也就是物質量子化，能很好解釋微觀領域的諸多現象，可是對于引力等無法被量子化的現象，卻又解釋不通。

同時關于黑洞、宇宙大爆炸最初始情況等等，即便是二者同時應用，目前來看，解釋也有些牽強。

而這兩大理論不僅不能解釋所有問題，甚至相互之間還存在著矛盾，不能統(tǒng)一。

廣義相對論的理論基礎是確定性、微觀時空的連續(xù)性和平滑性，量子力學的基礎是不確定性和認為微觀時空是不斷起伏和漲落的（也叫量子漲落）。

舉一個很簡單的例子，如果把一個皮球用力拍打在桌子上，皮球可以確定會按照一定的路徑彈起來，可是如果是量子粒子，拍打在桌子上，你就會發(fā)現彈起的軌道不是100%確定的，甚至有一種限定的可能性，就是粒子會直接穿過桌子到另一邊去。

超弦理論

在這樣的一種大背景下，弦理論（現在經過補充，已經成為了超弦理論）應運而生，它現在被物理學界廣泛關注的很重要原因，就是因為它能夠調和二者之間的矛盾，甚至有成為大一統(tǒng)理論的終極理論的潛力（雖然目前以人們的認知，還是不能完美解釋暗物質、暗能量等）。

弦理論是什么呢？它認為宇宙中并非是由分子、原子、中子、電子夸克等等粒子構成的，而是由類似于橡皮筋的弦組成的。

從現代超弦理論領軍人物之一、著名理論物理學家布賴恩·格林教授，關于超弦理論的解釋來看，這是一種完全和之前傳統(tǒng)物理理論不同的解釋，它認為宇宙中物質并非一定必須，而是和能量之間可以相互轉化的。

但是目前這個說法僅僅停留在純理論階段，對于這個命題的真?zhèn)芜€無法驗證，主要是兩方面原因：一是弦理論過于復雜，僅僅是數學模型而已，現在還沒有人能夠完全說得清楚；二是由于現在的科技不夠，實驗硬件條件還跟不上。

而如果接納弦理論，就必須對我們現在物理學所描繪的宇宙進行調整，在我們已知的四維空間中增添更多的維度。

根據上世紀90年代理論物理學家愛德華·維頓提出的M理論，至少需要9+1維時空（即9維空間加上時間維度），才能夠搭建起這套理論體系。（根據最新的膜理論，擴充之后的弦理論可能最大到11維空間）

多維時空

接下來就通俗講一下這些高維時空：

零維空間很好理解，就是單純的一個點，沒有長寬高的概念，你只能待在原地；

一維空間就是無數個點，組成一條線，當然這條線未必是直線，你只能前后移動；

二維空間就是無數條線，組成一個平面，你可以前后左右移動；

三維空間就是無數個面，組成一個具有長寬高的立體空間，也就是我們的現實世界，你可以前后左右上下移動；

這里提一點，根據相對論，三維空間是可以彎曲和折疊的，因此對于前面不管是曲線還是直線，都是可以把起點和終點折疊到同一個點的。這就是現在關于時空蟲洞可能存在的理論基礎。

從三維之后，就已經是時空的概念，而非單純的空間了。

四維時空，就是長、寬、高之外，又加了一條時間軸。怎么理解呢，就相當于把三維空間看成是一個點，那四維就是無數個三維組成的一條線。你可以在時間軸上面任意前后移動，回到過去、穿梭未來等。

那么我們?yōu)槭裁锤惺芩木S時空這么困難呢？其實低維就是高維的一個截面而已，我們只擁有此刻時間軸，可是沒有過去和未來的，因此什么都做不了。就好比螞蟻能夠感知桌子的四條腿在地上的位置，可是它完全無法僅僅通過這四個印記，來想象整個桌子的全貌。

五維時空，就相當于把無數個四維時空當做線來組成一個面，這時候和四維的區(qū)別就在于，四維及以下，起點和終點其實都是確定的、唯一的、固定的，也就是滿足因果律。比如每個人的結局早已注定，四維只是讓你能夠可以提前看得到而已。五維就相當于起點相同，但是終點有了無數可能，也就是說，其實有可能同時存在多個你自己，而他們職業(yè)、身份可能各不相同。

六維時空，就相當于把五維時空折疊起來，假設你現在是一名律師，如果你突然覺得無趣，想要成為一名鑒黃師，那么你只能沿著時間軸回到曾經你選專業(yè)的時刻，然后去到另外一個可能?？墒窃诹S，因為可以折疊，所以你可以直接變到你想要的職業(yè)，而且這個時候你擁有的是作為新職業(yè)的人生經歷和記憶。

七維時空，按照前面的規(guī)律，就是把六維時空當做一個點組成一條線。什么意思呢？也就是相比于五維時空，起點也發(fā)生了變化，過去可以被改變，因果律完全被打破，無數種可能性交織在一起，你能夠在無數個過去和無數個未來隨意穿梭。比如你穿梭時間回到自己10歲的時候，可能和你當年10歲的小時候狀態(tài)、家境甚至性別都完全不同了。

八維時空，就是把七維時空當做線來組成一個面。七維時空雖然充斥著無數可能性和不確定性，可是它們的基本規(guī)律是一樣的，即使在多個平行宇宙里面，光速還是30萬公里每秒，蘋果還是會掉落等等，可是在八維時空里面，無數個宇宙之間，可能我們已知基本規(guī)律根本就不相同了，在某個宇宙里，光速可能只有100公里每秒了，蘋果可能不會掉落等等。

九維時空，就相當于八維時空的折疊，八維時空的無數個宇宙，他們之間沒有辦法直接到達，只能通過先回到宇宙大爆炸的奇點，然后再到達另外的宇宙，可是在九維，就能夠實現哪怕是不同規(guī)則的宇宙之間直接相互到達。

其實到了這個維度，基本上已經在物質層面無所不能了，你可以完全不受規(guī)則的束縛，隨意穿梭在不同的宇宙，了解不同的可能性，哪怕是宇宙大爆炸到底會不會發(fā)生、發(fā)生之前或者不發(fā)生的所有可能性和產生的所有未來等等，你全部都可以掌握。

十維甚至十一維時空，根據M理論，物質本身并不存在，就相當于沒有物質了，只有感知、記憶、思想的存在，這類似于電影《超體》最后的無實體化。你僅僅依靠意念就可以無所不能甚至無中生有。

研究的意義

當然了，單純的研究多維時空，沒有任何意義，因為這是純理論的科學?，F在，不管是相對論、量子力學還是超弦理論，都還只是人類對于宇宙認識的一些嘗試而已，而科學家們進行這樣的不斷探索，更多的是為了人類的未來著想。

正是由于我們身處在這樣一個時空之中，未知的事物過于繁多，才讓我們深感恐懼。

時間真的存在嗎？我們現在所看到的物質世界，是真實的嗎？

想想看剛才所講的多維時空，是不是很類似于人類的思想或者夢境？

只要你閉上眼，在夢中，你就可以任意穿梭不同的時間線，甚至任意穿梭宇宙，完全不受任何規(guī)則的約束，完全不占用任何空間，也完全不需要利用宇宙的任何能量。這不正是十一維時空所揭示的奧秘嗎？

佛教說，百億須彌，百億日月，構成一個三千大千世界，那只是一佛之化土而已。

《易經》中亦說：''天地初始，太極生兩儀，兩儀生四象，四象生八卦，八卦歸五行''。

我們之所以要研究宇宙，是因為我們生于宇宙。

可是，我們大可不必感嘆人類之渺小、憂慮宇宙的明天和未來。

因為，它帶去的僅僅只是我們的視野，而不是雙腳。