本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目 审核 。 概述 根据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。在爱因斯坦那里,宇宙只是四维的(三维空间和一维时间),现代物理学则认为还有七维空间我们看不见。 [1] 科学家们对我们已认知的维与可能存在但未被认知的维之间的区别是如何解释的呢?他们打了一个比方:一只蚂蚁在一张纸上行走,它只能向右或向左,向前或向后走。对它来说高与低均无意义,这就是说,第3维的空间是存在的,但没有被蚂蚁所认识。同样,我们的世界是由四维构成的(三个空间维,一个时间维),但我们没有觉察到所有其他的维。 物理解释 根据物理学家的看法还应该有7个维。尽管有这么多的维,但这些维是看不见的,它们自身卷在了一起,被称为压缩的维。为了弄清这种看法,让我们再以蚂蚁为例展开我们的想象。我们可以设想一下,将蚂蚁在上面行走的那张纸卷起来,直到卷成一个圆筒形。如果蚂蚁沿着的纸壁走,最后它又会回到出发点,这就是压缩维的一个例子。如果能沿着著名的麦比乌斯带走,也会发生上述现象,当然,它是3维的,但如果沿着它走过,总是会回到出发点的。麦比乌斯带从维的角度讲是压缩的,按照物理学它有3个维,但谁在上面行走,都只能认知人一个维。这就有点像左图上的人:上行或者下行,但永远不会走到尽头。如果蚂蚁不是沿着纸筒弯曲的壁行走,它就永远不会返回到原出发点。这就是二维(或者说被我们所感知的那种维)的例子,沿着它一直走,就不可能返回到原来的出发点。 几何学中 七维多胞形 在七维空间中的多胞形都称为七维多胞形。 最常见的是正多胞形,而这些正多胞形在七维空间中只有三个:七维单纯形,七维超方形,七维正轴形。 而更广义的类型是七维均匀多胞形,是由反射的基本对称群构造出的,每一个域由考斯特群定义。 每一个均匀多胞形是由一个环形考斯特图定义的。七维半超方形是一个D7家族中的一个特殊多胞形,而321,231,以及132则是属于E7家族。 [2] 六维球面 六维球面,或是七维空间的超球体, 是一个从六维曲面到中心点皆等距的超球体。它的符号为S,而关于六维球面的方程式,设半径为r,其超球心为 而这个六维球面在七维空间的体积是 也就是4.74277 ×r7,而一个七维超立方体中最大的内接七维超球大约等同于该七维超立方体的0.0369倍。 应用 向量积 七维向量的向量积,是一个向