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為什么宇宙只有四個維度,宇宙有12個維度

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二十世紀八十年代，物理學家們迫切希望能將宇宙中的四種基本力統一成一個單一的合力 。最初他們嘗試將其合為超引力，最終卻不得不放棄，因為這個理論與實際有很大出入且很多預測無法得到證實 。于是，另一個名為“超弦理論”的理論迅速發展壯大 。

為什么宇宙只有四個維度,宇宙有12個維度

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該理論誕生于上世紀七十年代，但卻長期遭到忽視 。直到上世紀八十年代這一理論才重新煥發生機 ， 物理學家們正式開始對其展開研究 。超弦理論至今仍是人類全面理解宇宙運轉方式的最佳猜測之一 。不過根據超弦理論，宇宙擁有的維度竟達26個之多！但是我們如今只能感受到其中四個維度（其中三個是空間維度，一個是100年前才發現的時間維度），這實在是很奇特的現象 。
【為什么宇宙只有四個維度,宇宙有12個維度】
為什么宇宙只有四個維度,宇宙有12個維度

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圖解：無限的螺旋式時空旅行 。圖片來源：Sashkin / Shutterstock
這個荒謬的理論不僅讓哲學家困擾，后來物理學家也一直難以接受 。他們好奇心爆棚，無法毫無疑慮地接受事實，而是想知道事實為何如此 。然而，最近在《歐洲物理快報》上發表的一篇文章似乎揭開了宇宙為何只有四個維度的原因 。
亥姆霍茲自由能密度當觀察的距離足夠大時，維度也就不存在了 。只有在我們近距離觀察某個物體時，維度才會出現 。從足夠遠的距離觀測，一張紙看起來就是一個點，此時展現的就是一維的效果 。但是，當我們逐漸靠近物體時，可以看到四條邊（二維）也顯現出來了 。再靠近一些即可發現第三個維度：深度 。
為什么宇宙只有四個維度,宇宙有12個維度

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在我看來，要想弄懂第四個維度的確是有些難度的 。不過第四維度不是本文的主題，在這里就不贅言 ?？傊覀円呀浢靼祝斘覀冇l深入觀察物體時，新的且更高的維度就會出現 。維度就像一只洋蔥一樣一層一層地纏繞著 。有一個明白易懂的假設：所有的維度在宇宙大爆炸發生的一瞬間聚集在一起 。但由于某種原因，宇宙最終只展開放平了最初的四個維度 。物理學家猜測，其他的維度均盤曲折疊在一個極小的空間里，這個空間大約只有10^-35英寸那么大！

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圖解：老舊的黃皮書-厚度 圖源：Pixabay
所以為啥宇宙只有四個維度呢？文章顯示，由于熱力學第二定律（宇宙基本定律之一）的限制，其余維度無法展開 。宇宙最初形成時充滿了輻射和亥姆霍茲自由能密度，后者是一種對空間施加壓力的熱力學變量 。
宇宙大爆炸發生僅數秒后，宇宙迅速冷卻，亥姆霍茲自由能密度達到峰值，宇宙隨之迅速“冷凍” 。在此階段，宇宙從之前我們認為存在的26個維度轉變成只有四個維度 。能讓宇宙展開更多維度的唯一方法是，宇宙必須處于一個足夠高的溫度，這個溫度能保證宇宙的維度能瞬時集聚 。

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最遠的γ射線噴射
圖源：歐洲南方天文臺Roquette/維基百科共享資源
物理學家們的這一發現與水的相變類似 。一塊冰能轉化成液體水的唯一方式就是受熱 。但是這個理論直至最近才取得進展，而為這種進退兩難的問題給出答案的是人擇原理 。
人擇原理根據人擇原理 ， 如果宇宙和現狀有所不同，作為智慧物種的人類將不會對宇宙的構造提出質疑 。