为什么宇宙只有四个维度,宇宙有12个维度 _为什么世界没有天文台

二十世纪八十年代，物理学家们迫切希望能将宇宙中的四种基本力统一成一个单一的合力。最初他们尝试将其合为超引力，最终却不得不放弃，因为这个理论与实际有很大出入且很多预测无法得到证实。于是，另一个名为“超弦理论”的理论迅速发展壮大。

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该理论诞生于上世纪七十年代，但却长期遭到忽视。直到上世纪八十年代这一理论才重新焕发生机，物理学家们正式开始对其展开研究。超弦理论至今仍是人类全面理解宇宙运转方式的最佳猜测之一。不过根据超弦理论，宇宙拥有的维度竟达26个之多！但是我们如今只能感受到其中四个维度（其中三个是空间维度，一个是100年前才发现的时间维度），这实在是很奇特的现象。
【为什么宇宙只有四个维度,宇宙有12个维度】

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图解：无限的螺旋式时空旅行。图片来源：Sashkin / Shutterstock
这个荒谬的理论不仅让哲学家困扰，后来物理学家也一直难以接受。他们好奇心爆棚，无法毫无疑虑地接受事实，而是想知道事实为何如此。然而，最近在《欧洲物理快报》上发表的一篇文章似乎揭开了宇宙为何只有四个维度的原因。
亥姆霍兹自由能密度当观察的距离足够大时，维度也就不存在了。只有在我们近距离观察某个物体时，维度才会出现。从足够远的距离观测，一张纸看起来就是一个点，此时展现的就是一维的效果。但是，当我们逐渐靠近物体时，可以看到四条边（二维）也显现出来了。再靠近一些即可发现第三个维度：深度。

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在我看来，要想弄懂第四个维度的确是有些难度的。不过第四维度不是本文的主题，在这里就不赘言。总之我们已经明白，当我们愈发深入观察物体时，新的且更高的维度就会出现。维度就像一只洋葱一样一层一层地缠绕着。有一个明白易懂的假设：所有的维度在宇宙大爆炸发生的一瞬间聚集在一起。但由于某种原因，宇宙最终只展开放平了最初的四个维度。物理学家猜测，其他的维度均盘曲折叠在一个极小的空间里，这个空间大约只有10^-35英寸那么大！

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图解：老旧的黄皮书-厚度图源：Pixabay
所以为啥宇宙只有四个维度呢？文章显示，由于热力学第二定律（宇宙基本定律之一）的限制，其余维度无法展开。宇宙最初形成时充满了辐射和亥姆霍兹自由能密度，后者是一种对空间施加压力的热力学变量。
宇宙大爆炸发生仅数秒后，宇宙迅速冷却，亥姆霍兹自由能密度达到峰值，宇宙随之迅速“冷冻” 。在此阶段，宇宙从之前我们认为存在的26个维度转变成只有四个维度。能让宇宙展开更多维度的唯一方法是，宇宙必须处于一个足够高的温度，这个温度能保证宇宙的维度能瞬时集聚。

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最远的γ射线喷射
图源：欧洲南方天文台Roquette/维基百科共享资源
物理学家们的这一发现与水的相变类似。一块冰能转化成液体水的唯一方式就是受热。但是这个理论直至最近才取得进展，而为这种进退两难的问题给出答案的是人择原理。
人择原理根据人择原理，如果宇宙和现状有所不同，作为智慧物种的人类将不会对宇宙的构造提出质疑。