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时间:2020-03-22
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1、带你走进十一维时空理学院物理学121班肖麟慧----初步理解弦理论下的高维时空2013.4.19高维空间由来什么是时空?近代物理学认为,时间和空间不是独立的、绝对的,而是相互关联的、可变的,任何一方的变化都包含着对方的变化,时间存在于空间,空间存在于时间,但是特定条件下的时间和空间它只能够造就一个特定的时空,因此把时间和空间统称为时空相对论认为:空间本身是有形状的,当没有任何物质或能量存在时,空间应该是平直光滑的,当一个大质量物体进入空间后,平直的空间就发生了弯曲凹陷,这就像一条拉得很平很直的床单上,当放进一个保龄球时
2、,床单就凹陷下去,所谓引力就是因为这样的空间弯曲而导致的。在这里,引力变成了漂亮的几何图景,引力本身并不存在,它只是空间的几何形变所引起的明显结果。高维空间由来量子理论研究微观世界里基本粒子的行为,在这个理论体系中,宇宙中所有的物质最终由数百种不同的基本粒子组成,由于质量小到几近于零,这些粒子的运动轨迹变化莫测,毫无规律可循。在这里,力是由粒子的交换而来的,电磁力是由光子交换而来,弱力是由弱规范玻色子交换而来,强力是由胶子交换而来。量子理论无法涵盖引力。高维空间由来为了能让两个理论协调起来,物理学家做过大量的尝试,他们
3、以这样那样的方法,要么修正广义相对论,要么修正量子理论。虽然一次次的努力都胆识惊人,但结果却一个跟着一个失败。广义相对论与量子理论不能统一,成为现代物理学最核心的灾难高维空间由来终于,超弦理论来了。近代物理学发展过程18、19世纪:牛顿运动定律 麦克斯韦电磁学| \ / | (融合)| (光速冲突) 波动理论—┬—粒子理论↓ ↓ |20世纪初期:经典力学 狭义相对论(低速运动)(高速运动) 波粒二象性\/ ↓(引力冲突) (能量困境)弦理论的发展历程简介(
4、引力冲突) (能量困境)↓ ↓20世纪中期: 广义相对论 量子力学(宏观世界) (微观世界)| (水火不容) |└—————┬————┘↓20世纪80年代: 超弦理论弦理论的发展历程简介20世纪80年代: 超弦理论↓(衍化)↓20世纪末21世纪初: M理论↓未来: ???等你来解答弦理论的发展历程简介超弦理论时空据90年代提出的M理论(超弦理论的一种),宇宙是十一维的,由震动的平面构成的▪零维(奇异点)▪一维(长度
5、)▪二维(长度、宽度)▪三维(长度、宽度、高度)▪四维(长度、宽度、高度、时间)▪五维(无数个四维空间根据某一轴线集合而成)▪六维(接纳任何可能的形状,而且都与其自身的世界相一致)十一维空间的元素超弦理论时空▪七维(所有点即无限点上产生无限个时间线)▪八维(X维(物体的长)、Y维(物体的宽)、Z维(物体的高)、时间维、重力维、电磁力维、万有引力维、万有斥力维)▪九维(九维空间则是八维空间的弯曲)▪十维(以九维空间为基础)▪十一维(在十维空间的基础上引入膜理论,新的膜理论在超弦的线上展拓成超膜)超弦理论时空十一维空间的元
6、素欣赏十分钟短片:从一维到十一维空间如何理解十一维空间,打破思维界限O(∩_∩)O~~谢谢
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