Question

十一维空间会是什么样的？

Answer 1

在物理理论中，目前涉及十一维的空间理论有三个：26维的弦论，11维的超引力论，11维的M理论。而M理论是其中的最终胜出者，那我们就来看看这M理论中的十一维空间到底是什么？
M理论中的十一维。
1995年爱德华•威滕在“第二次弦理论革命”中，用M理论统一了当时五种超弦理论和11维超引力理论，在M理论的解释下其他的空间理论只是该理论的一种特殊情况，M理论一下子成为了能统一现在已知所有理论的"万物至理”。

如果M理论是一头雄狮，那其他的空间理论都只是这头雄狮的利爪、尾巴和鼻尖而已。而能实现这一统一的主要的原因，就是威滕对第十一维（除去时间维度，即十维空间）的描述，M理论的这最后一个维度，并不和其他超出四维时空的高维空间（6个维度）一样是卷缩在微小的特朗普时空之下，而是一个包容一切的超大空间。

这一理论一经出世，在科学界引起了巨大的反响，引起了超弦理论的又一次研究热潮。对于M理论的的M到底代表什么？威滕并没有明确表示，但不少人都认为M代表了“膜”（membrane），所以M理论又被称为膜理论。

因为它把超弦理论描述的“弦”拉伸成为了一个“膜”，构成世界的基本物质不再只是一根卷缩在普朗克尺度下的一维弦振动得来，还要零维的点粒子缓培、二维的振动膜、三维涨落的小水滴，以及其他所有维度都可以形成不同维度的“膜”形式。

也就是说，我们世界目前发现的所有基本粒子，都可以用“膜”来表述，只是除了最后的第十一维空间，它们处在不同维度之中。不同的维度一般记做P-膜，比如一维的弦是“1-膜”，我们所在的三维空间就是“3-膜”。

根据M理论，不同维度的膜相互碰撞可以产生不同的粒子，甚至连我们的宇宙也是膜碰撞的结果。
M理论中新增的第十一维，暗含着平行宇宙存在的可能。
M理论中新增的这最后一个超大维度非常的巨大。它最大的作用就是把我们理解的宇宙置于了空间的之下（我们传统的认知是宇宙中包含空间）。比如我的三维宇宙，可能就是一个漂浮在十一维空间的“3-膜”，而这个空间中可能还会漂浮有其他的“3-膜”（也就是说平行宇宙），同可有是其他的“p-膜”（各种维度的宇宙）。

这让十一维空间成为了一个装不同宇宙的袋子，而不同的平行宇宙即便近在咫尺，也无法察觉对方的存在。M理论揭示的平行宇宙与量子理论艾弗雷特解释的分裂的多重宇宙不一样。

每一个宇宙是独立存在的，每个宇宙有各自的生物，而不是同一个人可以同时存在的于多个宇宙之中。虽然平行宇宙在我们目前的认知中，还显得十分缥缈，但细想一下，如果我们的宇宙可以通过大爆炸诞生，为什么就不能有其他宇宙的诞生呢？

另外M理论中有一个最关键的狄利克雷膜概念，俗称D膜。大概的意义就是超弦理论描述的开弦（两头没连在一起的弦），两端会很自然地黏在D膜上，而开弦代表了现在我们发现的所有基本粒子，所以强力、弱力、电磁力会被约束在我们的宇宙中（因为被D膜黏住了）。

而引力是用闭弦（两头连在一起）来描述的，所以引力不会被我们的宇宙所束缚，它可以在十一维空间里穿梭，所以引力表现得比其他三力要弱得多，也就是说引力实际上是存在于十一维空间里的一种力。并且引力能在不同的宇宙之间穿梭。

总结一下
M理论只是一个发展中的不成熟理论，它到底能走多远，还是会中途夭折，我们目前不得而知。目前的实验科学也无法对它进行验证，但它带来了一种突破常规的新的思维角度，有人也说它是爱因斯坦几何宇宙梦想的延续。

所有高维空间理论的出现，其本质是因为以四维时空的角度来解释我们这个世界，科学家们显得以力不从心，三维空间显得不那么够用。

今日酒醉，就暂时写这么多了，有解岁迟释不通俗的地方还请见谅！

如果把时间也算上一维乎哪李的话，我们生活在一个四维时空中。四维时空中，我们可以在长、宽、高三个纬度自由活动，但是并不能在时间维上面自由运动。也就是说，四个纬度，我们可以掌控的是三个纬度。但就是这三个纬度，让我们具有了比二维生物（假如有二维）更广阔的活动自由度。

十一维来源于超弦理论，该理论认为我们的空间本来是有十一维的，包括时间维。在宇宙大爆炸后，我们的宇宙开辟出来了四维，剩下的7个纬度虽然存在但高度蜷曲，尺寸比普朗克长度还小，所以我们无法进入其它蜷曲的纬度。而且超弦理论还认为，除了引力子之外，组成其它粒子的弦都是开弦，一段固定在三维空间之中，所以无法脱离我们的空间进入到其它纬度。但是引力子属于闭弦，因此可以随意穿梭空间，进入到其它纬度。故而引力的存在，可以影响到所有纬度。所以在电影星际穿越之中，处于其它纬度的库珀可以通过引力改变地球上过去的事件，这就是因为引力可以作用于所有的纬度。

高维空间或许在黑洞内部存在，但是像我们身边正常的宇宙空间，很难说其它纬度是允许我们进入到。只有那些极端天体的特殊宇宙环境中，或许存在高维。不过，如果我们可以缩小到像弦一样，那么我们或许也可以进入高维。可惜是是，高维尺度比量子领域还小，我们更本无法进入。

对于高维来说，看我们三维就像我们看二维一样，他们可以在不破坏我们纬度的同时，从其它纬度突然进入我们的空间。比如说月球和地球，我们正常情况下要跨越很远的空间距离。但如果真的有高维存在，在高维中，或许还有更为近的距离。就像我们地球上，地面上两点之间，并非“直线”最短。站在三维来看，地面上的直线也并非直线。因为我们都是三维生物，所以很难想象高维的存在。但我们只需记住，高维就是可以想时空穿梭一样，存在一种我们看不见的隐形通道链接我们的空间，而且这些隐形通道整整有7个之多！