宇宙真的有七维空间吗（宇宙如果有十一维）

在我们的认识里，宇宙空间是三维的，就是一个拥有长、宽、高三个维度的三维空间。一个维度就代表一个自由度，由于空间没有方向性，因此一维就是拥有前后的自由度；而二维则是在一维的基础上，增加了左右的自由度；很自然地，三维则是在二维的基础上再增加上下的自由度。

在上世纪初，爱因斯坦提出狭义相对论，他指出时间和空间是一个整体，称为时空。不过时空里的时间其实是有别于空间的，首先它在我们的认识里是具有方向性的，也就是我们只能沿时间的一个方向运动，不然就乱套了，试想想假如我们能在时间上反向移动会怎样？想想都刺激……你回到一分钟前遇见一分钟前的你，然后带上他回到两分钟前遇见两分钟前的你……没几天不同时刻的你就可以组一支军队了……这显然是不可能的，这样的时空是不稳定的。事实上我们目前也暂时没有发现任何逆时运动的物质和现象。

另一方面，时间坐标在狭义相对论的数学上属于虚数轴，这是狭义相对论可以推出来的，因此它与空间确实存在明显的区别。所以，在相对论里，我们依然是三维空间。那么十维空间是怎么来的呢？答案就是弦理论推算出来的。关于这个历史我在昨天的一篇文章里介绍过，如果有兴趣了解。可以翻看我昨天的文章：《为何说宇宙是十一维的？从三维空间到十一维时空，宇宙维度增长史》，在此就不再赘述了。

所以我们直接跳到十维空间，这是M理论得到的一个结果，是M理论的创立者爱德华·威腾统一五套九维空间的超弦理论后得到的。也就是说自然界的四种相互作用其实在九维空间下就统一了，但是科学家弄出来五套这样的超弦理论，而威腾要把这五套超弦理论再统一起来又需要额外增加一维，结果就成了十维空间，再加上一维的时间就是一个十一维的时空。

不过由于在十维空间下无法导出手征性，与现实的物理世界不符，因此威腾把增加的第十维空间定义为连接两个九维空间的平行空间维。最终空间依然是九维的，加上时间一共十维，不过会多出一个平行时空，即大家常说的平行宇宙……

所以实际上在弦理论里空间是九维的。而我们人类，包括我们的可见宇宙，都因存在三维空间里，这也是M理论的指出的，因为构成我们物理世界的三种相互作用：电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用均只能在三维空间内传播，仅有引力相互作用可以穿透三维空间传播到九维空间。

那么如果在九维空间存在生物会怎么样？会不会很厉害？可以确定，九维空间的物质一定不是我们这种构成，因为那里没有电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用，也许他们有他们的其它相互作用，但物理参数也不会像我们一样。

但无论如何，我可以预言假如九维空间里有生物，它应该是很小的……因为在他们的世界，大不起来……我们知道我们的宇宙遵循平方反比律，包括引力和电磁力都遵循这一规律。而这一规律其实是几何决定的，见下图：

很显然，假如空间是四维的，它们将遵循立方反比率，以此类推……九维空间将遵循8次方反比率……这意味着，引力会随距离迅速减弱。至于那里的其它相互作用会有什么样的物理性质我们不确定，但引力这样的性质将导致它很难形成稳定的大型天体。天体大不了自然生物也大不了……事实上，之前的理论认为，额外的六个空间维度很可能蜷缩在微观下的，在普朗克长度下蜷缩为六维的卡拉比丘空间。

所以假如存在九维空间的生物，他对于我们来说很复杂是肯定的，但他大概不会很大。既然不大我就觉得没什么可怕的了，你说呢？（^_^）