Question

时空是多维的吗？为什么我们只能感受到四维？

Answer 1

时空为什么是四维的？无论是日常生活的经验还是迄今为止物理实验的测量都告诉我们这是一个不是问题的问题。因此，在描写粒子间强、弱和电磁这些规范相互作用的量子场论中，时空被预设为3+1维平直的闵氏时空。在描写引力的广义相对论中，时空虽然不再被看成不变的背景，但其总维度仍然被先验地取成4。

爱因斯坦的广义相对论是摒弃了牛顿引力理论中超距作用特点的关于引力的经典场论。要正确理解广义相对论研究揭示出来的许多现象，如黑洞的霍金辐射和宇宙中结构形成所需的原初扰动等，都需要把广义相对论与量子力学结合起来，构建无紫外发散困难的量子引力理论。这是当代物理学基础研究所追求的核心目标之一。

超弦理论通过把构成自然的基石假设为具有张力的长度小于10^-33厘米的一维弦，在微扰论意义上建立起了能统一描写引力和规范相互作用的量子理论。自从20世纪90年代中期爆发超弦的第二次革命至今，超弦理论的非微扰研究也取得了长足的发展。许多物理力学家乐观地认为，超弦理论目前看来已成为终极量子引力理论最有希望的候选者。