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1、帶你走進十一維時空理學(xué)院物理學(xué)121班肖麟慧----初步理解弦理論下的高維時空2013.4.19高維空間由來什么是時空?近代物理學(xué)認為,時間和空間不是獨立的、絕對的,而是相互關(guān)聯(lián)的、可變的,任何一方的變化都包含著對方的變化,時間存在于空間,空間存在于時間,但是特定條件下的時間和空間它只能夠造就一個特定的時空,因此把時間和空間統(tǒng)稱為時空相對論認為:空間本身是有形狀的,當沒有任何物質(zhì)或能量存在時,空間應(yīng)該是平直光滑的,當一個大質(zhì)量物體進入空間后,平直的空間就發(fā)生了彎曲凹陷,這就像一條拉得很平很直的床單上,當放進一個保齡球時
2、,床單就凹陷下去,所謂引力就是因為這樣的空間彎曲而導(dǎo)致的。在這里,引力變成了漂亮的幾何圖景,引力本身并不存在,它只是空間的幾何形變所引起的明顯結(jié)果。高維空間由來量子理論研究微觀世界里基本粒子的行為,在這個理論體系中,宇宙中所有的物質(zhì)最終由數(shù)百種不同的基本粒子組成,由于質(zhì)量小到幾近于零,這些粒子的運動軌跡變化莫測,毫無規(guī)律可循。在這里,力是由粒子的交換而來的,電磁力是由光子交換而來,弱力是由弱規(guī)范玻色子交換而來,強力是由膠子交換而來。量子理論無法涵蓋引力。高維空間由來為了能讓兩個理論協(xié)調(diào)起來,物理學(xué)家做過大量的嘗試,他們
3、以這樣那樣的方法,要么修正廣義相對論,要么修正量子理論。雖然一次次的努力都膽識驚人,但結(jié)果卻一個跟著一個失敗。廣義相對論與量子理論不能統(tǒng)一,成為現(xiàn)代物理學(xué)最核心的災(zāi)難高維空間由來終于,超弦理論來了。近代物理學(xué)發(fā)展過程18、19世紀:牛頓運動定律 麥克斯韋電磁學(xué)| ?。堋 。 。。ㄈ诤希 。ü馑贈_突) 波動理論—┬—粒子理論↓ ↓ ?。?0世紀初期:經(jīng)典力學(xué) 狹義相對論(低速運動)(高速運動) 波粒二象性\/ ↓(引力沖突) ?。芰坷Ь常┫依碚摰陌l(fā)展歷程簡介(
4、引力沖突) ?。芰坷Ь常 ?0世紀中期: 廣義相對論 量子力學(xué)(宏觀世界) ?。ㄎ⒂^世界)| ?。ㄋ鸩蝗荩。浮小肌?0世紀80年代: 超弦理論弦理論的發(fā)展歷程簡介20世紀80年代: 超弦理論↓(衍化)↓20世紀末21世紀初: M理論↓未來: ?????等你來解答弦理論的發(fā)展歷程簡介超弦理論時空據(jù)90年代提出的M理論(超弦理論的一種),宇宙是十一維的,由震動的平面構(gòu)成的?零維(奇異點)?一維(長度
5、)?二維(長度、寬度)?三維(長度、寬度、高度)?四維(長度、寬度、高度、時間)?五維(無數(shù)個四維空間根據(jù)某一軸線集合而成)?六維(接納任何可能的形狀,而且都與其自身的世界相一致)十一維空間的元素超弦理論時空?七維(所有點即無限點上產(chǎn)生無限個時間線)?八維(X維(物體的長)、Y維(物體的寬)、Z維(物體的高)、時間維、重力維、電磁力維、萬有引力維、萬有斥力維)?九維(九維空間則是八維空間的彎曲)?十維(以九維空間為基礎(chǔ))?十一維(在十維空間的基礎(chǔ)上引入膜理論,新的膜理論在超弦的線上展拓成超膜)超弦理論時空十一維空間的元
6、素欣賞十分鐘短片:從一維到十一維空間如何理解十一維空間,打破思維界限O(∩_∩)O~~謝謝