宇宙星系图二次元图片,宇宙星系图手绘

❶什么是“二维空间”和“异次元空间”

翼
是一个平行宇宙
可以说简直就是终极一家人 每个时空
也可以理解为同人小说
外表相同，却在另一个时空过着完全不同的生活
四维空间（不包括时间，都是空间维度）独立于我们三维空间的空间。就像在三维空间中一样，你站在一楼，另一个人在二楼。在四维空间中，你在这个三维空间，他在另一个三维空间。在思维空间中，在我们所在的三维空间之外。其他三维空间称为异次元
这也是宇宙空间的理论。一般我们认为我们的世界是一个三维空间，爱因斯坦加上时间创造了一个四维空间时空。
异维空间理论认为，有些地方并不在我们的四维时空范围内，而是与我们的四维时空共存的其他时空。从我们的时空中无法找到它们。存在，这种地方就是异次元空间。
这个想法将宇宙的4维时空扩展到5维甚至更多维。 （弦理论扩展到十多个维度，我对它不是很熟悉，所以没有拿出来。）
各种理论都是可以想象的，但我们还无法证实这些事情还没！
维度相反！
我们的比喻是，我们的宇宙在数学上是一条一维直线，可以无限向两端延伸。可以说是无穷无尽的。

然而，当我们跳出一维，看二维平面时，我们会发现，在我们原来无限延伸的直线旁边直线上，有无数条平行直线与我们的直线并存。这可以理解为平行宇宙。

同样，可以增加维数，扩展到3维空间......

总而言之，通过扩展维数，可以实现“一些地”是不在我们的四维时空之中，但与我们的四维时空共存的另一个时空的现象。就像我们生活在一个二维空间中，从来感受不到三维空间的存在一样。
平行宇宙的定义

您正在阅读的是否有另一篇与这篇文章完全相同的文章？那家伙不是你，而是生活在一个有着云雾缭绕的山脉、一望无际的荒野、喧闹的城市、还有另外8颗行星绕着一颗恒星运行的星球上，也叫“地球”？他或她的人生经历每一秒都和你一样。然而，也许她此时正要放下文章，而你正在计划继续阅读。

这种“分身”的想法听起来很奇怪，令人难以置信，但似乎我们却不得不接受，因为它得到了各种天文观测结果的支持。当今最流行、最简单的宇宙模型指出，在距离我们约10^（10^28）米处，有一个与我们银河系一模一样的星系，而且里面有一个和你一模一样的星系。虽然这个距离远远超出了人们的想象，但并不影响你的“分身”存在的真实性。这个想法最初源于一个非常简单的“自然可能性”，而不是现代物理学的假设：宇宙的大小是无限的（或至少足够大），并且正如天文观测表明的那样，均匀地分布在物质中。既然如此，根据统计定律，可以得出结论，所有事件（无论多么相似或相同）都会发生无数次：将会有无数个星球孕育着人类。人，其中会有和你一模一样的人——一模一样。他们的外貌、名字、记忆，甚至行动和选择都和你一模一样——这样的人不止一个，准确地说，是无穷多个。

最新的宇宙学观测表明，平行宇宙的概念并不是一个隐喻。空间似乎无限。如果真是这样，那么一切可能发生的事情都必须发生，无论它们有多么荒谬。在我们天文观测的范围之外，存在着一个与我们的宇宙一模一样的宇宙。天文学家甚至计算了它们距地球的平均距离。

你很可能永远看不到自己的“影子”。您可以观测到的最远距离是自大爆炸以来光传播的最远距离：大约 140 亿光年，或 4X10^26 米 - 球体的半径精确定义了我们可观测地平线的大小，或者简称为大小宇宙的体积，也称为哈勃体积。相似的顺便说一下，你所在的另一个宇宙也是一个同样大小的球体。以上就是对“平行宇宙”最直观的解释。每个宇宙都是更大的“多元宇宙”的一小部分。

平行宇宙层次

对于“宇宙”这样的定义，人们可能会认为这只是一种形而上的方式。但物理学和形而上学的区别在于理论是否可以通过实验来检验，而不在于它是否看起来很奇怪或包含一些难以察觉的东西。多年来，物理学的前沿已经扩展到纳入抽象（曾经是形而上学）的概念，例如球形地球、不可见的电磁场、高速减速的时间、量子重叠、空间曲率、黑洞等等。等待。近年来，“多元宇宙”的概念加入了上述列表，加入了先前经过检验的理论，如相对论和量子力学，并满足至少一个经验科学的基本标准理论：做出预测。当然，得出的结论也可能是错误的。迄今为止，科学家们已经讨论了多达四种类型的独立平行宇宙。现在的关键问题不是多元宇宙是否存在，而是它们有多少层。

第一层：事件视界之外

所有平行宇宙构成多元宇宙的第一层。 ——这是争议最小的级别。每个人都接受这样一个事实：虽然我们现在看不到另一个自己，但稍后我们可以通过移动到另一个地方或只是在原地等待足够长的时间来观察它。这就像看着海平线之外一艘正在驶近的船一样——类似于看着地平线之外的物体。随着光的传播，可观测宇宙的半径每年扩大一光年，所以就坐在那里等着看吧。当然，你可能等不到另一个宇宙的另一个你的光到达这里的那一天，但理论上来说嗯，如果宇宙膨胀理论站得住脚，你们的子孙也许就能用超级望远镜看到它。

怎么样，第一层多元宇宙的概念听起来很平常？空间不是无限的吗？谁能想象某个地方有一个标语，上面写着“太空在此结束，小心下面的沟渠”？如果是这样，大家都会本能地质疑：“外面”到底是什么？事实上，爱因斯坦的引力场理论把我们的直觉变成了一个问题。空间有可能不是无限的，只要它具有一定程度的曲率，或者不像我们直觉认为的那样是拓扑的（即相互关联的）。

另一种可能性是，空间本身是无限的，但所有物质都被限制在我们周围的有限区域内——曾经流行的“岛屿宇宙”模型。该模型的不同之处在于，在大尺度上，物质以分形图案分布，并且不断消散。在这种情况下，几乎第一层次多元宇宙中的每个宇宙都会发生盟友变得空虚和死亡。然而，最近对三维星系分布和微波背景的观测指出，物质的组织在大尺度上显得模糊均匀，在大于10^24米的尺度上无法观察到清晰的细节。假设这种模式继续下去，我们可观测宇宙之外的空间也将充满行星、恒星和星系。

有数据支持空间延伸到可观测宇宙之外的理论。 WMAP 卫星最近测量了微波背景辐射的波动（左）。最强振幅超过 0.5 开尔文，表明空间非常大，甚至可能是无限的（中图）。另外，WMAP和2dF星系红移探测器发现，在非常大的尺度下，物质在空间中均匀分布

生活在第一层次多元宇宙的不同平行宇宙中的观察者会探测到相同的东西。物理学l 规律，但初始条件不同。根据目前的理论，在大爆炸早期的某个时刻，物质被以一定程度的随机性抛出。这个过程包含了物质分布的所有可能性，并且每种可能性都不为0。宇宙学家假设我们的原始宇宙，具有近似均匀的物质分布和初始波态（100,000种可能性之一），是一个相当典型的宇宙（至少在所有产生过观察者的平行宇宙中）。宇宙中非常典型）个体。那么最近的和你一模一样的人就会在10^(10^28)米之外；而仅仅10^(10^92)米之外就会有一个半径为100光年的区域，而里面的一切都和我们生活的空间一模一样，这意味着我们世界中发生的一切都在未来100年将在这一领域完整再现；而面积只会增加到10^(10^118)米远。博沃lume这么大，换句话说，将会有一个和我们的宇宙一模一样的宇宙。
与我们的宇宙完全相同的另一个宇宙的平均距离。离你最近的“分身”可能没有理论上计算的那么远，但可能更近。因为物质的组织方式还受到其他物理定律的约束。考虑到行星形成过程和化学方程式等一些定律，天文学家怀疑仅在我们的哈勃体积内就至少有 10^20 颗行星居住着人类；其中一些可能与地球非常相似。

第一层多元宇宙的框架经常被用来评估现代宇宙学中的理论，尽管这个过程很少被阐明。例如，考虑一下我们的宇宙学家如何使用微波背景来尝试将宇宙的几何形状推导出为“球形空间”。随着空间曲率半径的不同，宇宙微波上那些“热区”和“冷区”的大小也随之变化。背景图会表现出一定的特征；观察到的区域表明曲率太小，无法形成球形封闭空间。然而，保持统计的严谨性很重要。每个哈勃空间中这些区域的平均大小是完全随机的。所以宇宙有可能在欺骗我们——并不是空间的曲率不足以形成一个封闭的球体使得观测到的面积变小，而是我们宇宙的平均面积本来就比其他宇宙小。因此，当宇宙学家发誓他们的球形空间模型有 99.9% 的可靠性时，他们真正的意思是我们的宇宙是如此不合群，以至于哈勃体积中只有千分之一看起来像这样。的。

本课的重点是：即使我们无法观测其他宇宙，多元宇宙理论仍然可以在实践中得到验证。关键是要预测第一层多元宇宙中平行宇宙的共性，并指出它们的概率分布贡献——数学家所说的“度量”。我们的宇宙应该是那些“最有可能的宇宙”之一。否则——不幸的是我们生活在一个不太可能的宇宙中——那么之前假设的理论就会遇到大麻烦。正如我们接下来将讨论的，如何解决这个测量问题将变得相当具有挑战性。

第二层：膨胀后留下的气泡

如果第一层多元宇宙的概念不容易消化，那么尝试想象下一个有无限组第一的多元宇宙。分层多元宇宙的结构：群体彼此独立，甚至具有不同的时空维度和物理常数。这些群体构成了多元宇宙的第二层，被现代理论预言为“无序的持续扩张”。

作为大爆炸理论的必然延伸，“通货膨胀”与该理论的许多其他推论密切相关。比如说，为什么我们的宇宙这么大却这么有规律？ar，光滑且平坦？答案是“空间经历了快速拉伸过程”，这不仅解释了上述问题，也解释了宇宙的许多其他性质。 [参见艾伦·H·古斯和保罗·J·斯坦哈德的《膨胀的宇宙》； 《科学美国人》，1984 年 5 月； “自我复制膨胀的宇宙”作者：Andrei Linde，1994 年 11 月] “暴胀”理论不仅被许多基本粒子理论所涵盖。语言，并已被许多观察所证实。 “无序的坚持”是指最大规模的行为。整个空间正在被拉伸，并将永远持续下去。然而，某些区域停止拉动，产生单独的“气泡”，就像一片吐司中的气泡一样。这样的气泡有无数个。它们中的每一个都是一个 1 级多元宇宙：大小无限，充满了能量场波动所沉淀的物质。

对于地球来说，另一个气泡是无限远的，到目前为止即使以光速旅行也永远无法到达。因为地球和“另一个气泡”之间的空间拉伸速度比你行进的速度快得多。如果另一个泡沫里有另一个你，即使是你的子孙后代也永远无法观察到。与空间加速膨胀的原因一样，令人沮丧的观察是，即使是多维空间第一层中的另一个自我也将不再可见。

多元宇宙的第二层与第一层有很大不同。不仅每个气泡的初始条件不同，而且它们的外观也有很大不同。当今物理学界的主流观点是，时空维度、基本粒子的性质以及许多所谓的物理常数并不是基本物理定律的一部分，而只是“对称性破缺”过程的结果。 ”例如，理论物理学家认为我们的宇宙曾经由九个相等的维度组成。在宇宙的早期历史中，只有三个维度参与了空间的膨胀，形成了我们现在观察到的三维宇宙。剩下的6个维度现在是无法观察到的，因为它们卷曲成非常微小的鳞片，所有物质都分布在这三个完全拉伸的维度的“表面”上（对于9个维度来说，第三个维度只是一个表面，或者说是一层） “膜”）。

我们生活在3+1维时空，对此我们并不感到特别惊讶。当描述自然的偏微分方程为椭圆或双曲方程时，即空间或时间之一同时为0维或多维时，观察者无法预测宇宙（紫色和绿色部分） 。在其余情况（双曲方程）中，如果n>3，原子不能稳定存在，如果n<3，复杂度太低，无法产生自我意识的观察者（re 没有引力，拓扑也是一个问题）。

因此，我们说空间的对称性被破坏了。量子波的不确定性导致不同的气泡在膨胀时以不同的方式破坏其平衡。而结果会是各种奇怪的。其中一些可能延伸到 4 维空间；其他夸克可能只形成两代夸克，而不是我们熟悉的三代夸克；其中一些的基本物理常数可能比我们的大。

创建第二层次多元宇宙的另一种方法是经历宇宙从创造到毁灭的完整循环。在科学史上，这个理论是由一位名叫理查德·C（Richard C）的物理学家在20世纪30年代提出的。近日，普林斯顿大学的保罗·J·斯坦哈特（Paul J. Steinhardt）和剑桥大学的尼尔·图罗克（Neil Turok）两位科学家对此进行了详细阐述。斯坦哈特和图罗克提出了一个“次级三维膜”的模型，它与我们的空间相当接近，并在 h 中进行了一些翻译。更高的尺寸。 [参见乔治·穆瑟的《去过那儿，做过那件事》； News Scan，《科学美国人》，2002 年 3 月] 这个平行宇宙并不是真正意义上的独立宇宙，而是宇宙作为一个整体——过去、现在和未来——形成的多元宇宙被发现，并且可以证明它包含就像无序膨胀的宇宙一样具有多样性。此外，滑铁卢物理学家李·斯莫林提出了另一种与二级多重宇宙具有相似多样性的理论，其中宇宙是通过黑洞而不是通过膜物理学创造和变异的。

虽然我们无法与二级多元宇宙中的其他事物互动，但宇宙学家可以间接指出它们的存在。因为它们的存在可以用来解释我们宇宙的随机性。打个比方：想象一下，您走进一家酒店，发现一间房间的门号是 1967，即您的出生年份。真是太巧了，那一刻你惊叹不已。但你是翁意识到这根本不是巧合。酒店共有数百间客房，其中一间客房与您同一天生日是很正常的事情。但是，如果你看到的是另一个与你无关的数字，就不会触发上述思维。这是什么意思？即使你对酒店一无所知，也可以用上面的方法来解释很多偶然的现象。

让我们举一个更相关的例子：检查太阳的质量。太阳的质量决定了它的光度（即它发出的辐射量）。通过基本的物理运算，我们可以知道，只有当太阳的质量在1.6X10^30~2.4X10^3万之间这样狭窄的范围内时，地球才适合生命存在。否则地球将比金星更热或比火星更冷。太阳的质量正好是2.0X10^30千克。乍一看，太阳的质量似乎是令人惊讶的运气和巧合。大多数恒星的质量为 ra随机分布在10^29到10^32公斤的巨大范围内。因此，如果太阳的质量在出生时就被随机确定，落入正确范围的机会将非常渺茫。然而，凭借酒店的经验，我们明白，这种表面上的机会实际上是一个大系统（在本例中是许多太阳系）中不可避免选择的结果（因为我们在这里，太阳的质量必须如此）。这种依赖于观察者的选择被称为“人择原理”。尽管争议有多大是可以理解的，但物理学家们已经普遍接受这样一个事实：在测试基础理论时，这种选择效应是不能忽视的。

适用于酒店房间的内容也适用于平行宇宙。有趣的是：当我们宇宙的对称性被打破时，所有（至少是大多数）属性都会被“调整”得恰到好处。如果这些属性发生哪怕很小的改变，整个宇宙就会完全不同——没有生物可以n存在于其中。如果质子的质量增加0.2%，它们立即衰变成中子，原子就不能稳定存在。如果电磁力减少4%，就不会有氢，也不会有恒星。如果弱相互作用更弱，氢也无法形成；相反，如果再强一些，那些超新星就无法将重元素离子扩散到星际空间中。如果宇宙有一个更大的常数，它就会在星系形成之前自行爆炸。

虽然对于宇宙的监管程度还没有定论，但上面的每个例子都意味着存在许多平行宇宙，其中包含每种可能的监管状态。 [参见马丁·里斯的《探索我们的宇宙和其他宇宙》； 《科学美国人》，1999 年 12 月] 2 级多重宇宙表明物理学家不可能确定这些常数的理论值。他们只能计算概率分布考虑选择效应后的期望值。

第三层次：量子平行世界

第一层次多重宇宙和第二层次多元宇宙所预言的平行世界相距甚远，超出了天文学家的能力范围。但多元宇宙的下一个层面就在你我周围。它直接源于量子力学著名且有争议的解释——任何随机的量子过程都会导致宇宙分裂成多个，每个可能性对应一个。

量子平行宇宙。当你掷骰子时，它似乎会随机产生特定的结果。然而，量子力学指出，在那一刻，你实际上滚动了每个状态，并且骰子停在了不同的宇宙中的不同点。在一个宇宙中，你掷出了 1，在另一个宇宙中，你掷出了 2……然而，我们只能看到整个现实的一小部分——一个宇宙。

20世纪初，量化的成功嗯机械理论在原子水平上解释现象引发了物理学的革命。在原子领域，物质的运动不再遵循经典牛顿力学定律。虽然量子理论在解释它们方面取得了巨大成功，但它也引发了爆炸性的激烈争论。这是什么意思？量子理论指出，宇宙并不是由经典理论描述的所有粒子的位置和速度决定的，而是由一个叫做波函数的数学对象决定的。根据薛定谔方程，这种状态随着时间的推移以数学家称为“统一”的方式演化，这意味着波函数在称为“希尔伯特空间”的无限维空间中演化。尽管量子力学大多数时候被描述为随机且不确定的，但波函数本身演化的方式是完全确定性的，根本不存在随机性。

关键问题是如何将波函数与我们观察到的情况。许多合理的波函数会导致看似荒谬和不合逻辑的状态，例如在所谓的量子叠加中同时死和活的猫。为了解释这种奇怪的情况，在20世纪20年代，物理学家做出了一个假设：当有人试图观察时，波函数立即“塌陷”到经典理论中的某种状态。这个附加假设可以解决观察发现的问题，但却使原本优雅、和谐、统一的理论东拼西凑，失去了统一性。通常归因于量子力学本身的随机性本质就是这些令人不快的假设的结果。

随着时间的推移，物理学家逐渐放弃了这一假设，开始接受普林斯顿大学毕业生休·埃弗雷特 (Hugh Everett) 1957 年提出的一个想法。他指出，“波函数坍缩”的假设完全是错误的。多余的。纯粹的量子理论实际上并没有创造任何矛盾。它预示着一种情况，一种现实状态将逐渐分裂成许多重叠的现实状态，而分裂过程中观察者的主观体验只是体验到一种与之前的“波浪”完全相同的微小可能性的完成。函数崩溃假设结果”随机事件。这个重叠的传统世界就是第三层次多元宇宙。

40多年来，物理学界对于是否接受埃弗雷特的平行世界一直犹豫不决，来回数次。但如果我们把它分成不同的角度，分别来看，就会更容易理解。研究其数学方程的物理学家站在外部的角度，就像天空中飞翔的鸟儿观察​​地面；而生活在方程所描述的世界中的观察者则站在内部的角度，就像一只鸟被一只鸟忽视一样。青蛙。

来自从鸟的角度来看，整个第三层次多元宇宙非常简单。它可以仅使用平滑演化的确定性波函数来描述，而无需诱导发出任何分裂或平行。这种演化波函数描述的抽象量子世界包含大量平行的经典世界。它们不断分裂和合并，就像一堆无法用经典理论描述的量子现象。从青蛙的角度来看，观察者只能感知到全部真相的一小部分。他们可以观察他们所生活的宇宙的第一层，但是一种称为“退相干”的效应，模仿波函数的崩溃，同时保持统一性，阻止他们观察其他平行宇宙。

每当观察者被问到一个问题、做出决定或回答一个问题时，他大脑中的量子相互作用就会导致复合结果，例如“继续阅读本文”和“放弃”。阅读这篇文章”。Fr从鸟的角度来看，“做出决定”的行为会导致人一分为二，一个继续阅读文章，另一个做其他事情。在青蛙看来，两个人的分身并没有意识到对方的存在，他们感知到的刚刚发生的分裂只是一个轻微的随机事件。他们只知道“他们”做出了什么决定，却不知道还有另一个“他”同时做出了不同的决定。

听起来很奇怪，这种事情也发生在前面提到的多元宇宙的第一层。显然，你刚刚决定“继续阅读这篇文章”，又是另一个远在另一个星系的你在读完第一段后放下了杂志。第一宇宙和第三宇宙唯一的区别就是“另一个你”在哪里。在第一层宇宙中，他离你很远——通常的维度概念中的“远”阿尔空间。在宇宙的第三层，你的克隆人生活在另一个量子分支中，被无限维的希尔伯特空间隔开。

第三层次多重宇宙的存在基于一个关键假设：波函数随时间演化的统一性。幸运的是，迄今为止没有任何实验偏离统一假设。在过去的几十年里，我们已经在各种大型系统中展示了统一性：包括碳 60 巴基球和数公里长的光纤。从理论上来说，“退相干”效应的发现也支持了统一性。 [参见马克斯·泰格马克和约翰·阿奇博尔德·惠勒的《量子之谜 100 年》； 《科学美国人》，2001 年 2 月] 只有一些量子引力理论物理学家对统一性提出了质疑，其中之一就是黑洞蒸发的可能性。破坏统一性应该是一个非统一过程。但最近一项名为“AdS/CFT 共识”的弦理论研究结果表明这表明量子引力场也是统一的。黑洞不会消除信息，而是将信息传输到其他地方。

如果物理学是统一的，那么大爆炸早期量子涨落如何运作的标准图景将不得不重写。它们不是随机生成某个初始条件，而是生成所有可能重叠且同时存在的初始条件。然后，“退相干”效应确保它们像传统理论一样在各自的量子分支中演化。这就是关键点：一个哈勃体积内不同量子分支（即第三层次多重宇宙）演化的分布结果与同一量子分支（即第一层次多元宇宙）演化的分布结果是相同的。 ）在不同的哈勃体积中。没有区别。量子涨落的这种性质在统计力学中被称为“遍历性”。

同样的原理也适用于第二层次多元宇宙。打破对称性的过程不仅仅产生一种独特的结果，而是所有可能结果的叠加。然后这些结果会朝着自己的方向发展。因此，如果第三层次多重宇宙的量子分支中的物理常数、时空维度等不同，那么那些第二层次平行宇宙也会不同。

换句话说，3级多元宇宙并没有为1级和2级添加任何新内容，它只是它们的更难以区分的副本——不同版本中的相同旧故事。量子分支的平行宇宙一次又一次地发生。在发现埃弗雷特的理论与其他争议较少的理论本质上相同后，曾经对埃弗里特理论的激烈怀疑就消失了。

毫无疑问，这种联系是相当深刻的，而物理学家的研究还处于起步阶段。例如，考虑一个长期存在的问题：num宇宙的误码率随着时间呈指数级膨胀？答案是令人惊讶的“不”。从鸟的角度来看，整个世界都是由一个波函数描述的；从青蛙的角度来看，宇宙的数量不会超过给定时刻所有可区分状态的总数，即包含不同状态的哈勃体积的总数。诸如行星移动到新位置、与某人结婚或其他什么，这些都是新的状态。在10^8开尔文温度以下，这些量子态的总数约为10^(10^118)，即最多有这么多平行宇宙。这是一个巨大的数字，但却非常有限。

第四层次：其他数学世界

虽然第一、第二、第三层次多重宇宙中的初始条件和物理常数可能不同，但支配自然的基本法则是相同的。为什么停在这里？为什么不让这些基本法则也多样化呢？怎么样难道宇宙只遵守经典物理定律，让量子效应见鬼去吗？想象一下，在一个宇宙中，时间像计算机一样以离散的块形式流逝，而不是像现在这样连续地流逝？再次想象一个简单的空心十二面体宇宙？在第 4 层多元宇宙中，所有这些形式都存在。

平行宇宙的终极分类，第四级。包含所有可能的宇宙。宇宙之间的差异不仅代表物理位置、属性或量子态，而且也可能是基本物理定律。它们在理论上几乎不可能观察到，我们所能做的就是抽象思考。该模型解决了物理学中的许多基本问题。

为什么上面说的多元宇宙不是废话呢？原因之一是抽象推理与实际观察之间存在着密不可分的联系。数学方程，或更一般地说，数学结构，例如数字、向量、几何形状、等等，可以以令人难以置信的保真度描述我们的宇宙。在 1959 年的一次著名演讲中，物理学家尤金·P·维格纳 (Eugene P. Wigner) 解释了“为什么数学对自然科学如此有帮助？”换句话说，数学对他们（自然科学）来说有一个可怕的现实。数学结构可以成为基于客观事实的主要标准：无论谁学到同样的东西。如果一个数学定理是正确的，那么无论是人类、计算机还是高度聪明的海豚，都无关紧要。即使是外星文明也会发现与我们完全相同的数学结构。因此，数学家一直认为他们“发现”了某种数学结构，而不是“发明”了它。

宇宙的数学结构是一个抽象的、永恒的实体，独立于时间和空间。如果把历史比作一盘录像，那么数学结构就不是一帧画面，而是整盘录像带。想象一下三维空间l 世界由运动的点状粒子组成。从四维时空中的鸟的角度来看，世界就像一锅纠结的意大利面条。如果青蛙观察到的粒子始终具有恒定的速度和方向，那么鸟可以直接看到它？/ca>

❷ 12年拍摄的17亿像素银河系全景平面图在这儿。该怎么形容这张照片呢？

专家拍摄的宇宙和星系图片色彩缤纷，千变万化，美不胜收。它是将宇宙之美生动地反映在天文望远镜的聚焦镜上，使宇宙之谜显得黯然失色。从消极的角度来看，它非常美丽，美丽得令人难以置信。风景如此美丽，吸引了无数追求者。古往今来，许多天文爱好者都热爱天文、热爱宇宙。起初我以为这么无聊的事情需要一辈子去探索。理解探索就意味着失去你的妻子和你的军队。但当我今天看到这些图片时，我想我明白了为什么无数科学家和天文学爱好者如此热爱天文学。眼前的这些照片是如此治愈和深刻的美。 ，应该是每个人都向往的极致。就像初生婴儿眼中的纯洁，又像千帆过尽的老人眼中的苍凉。总之，用任何心情去看，都会领悟到不一样的美。

❸二次元是什么样的存在？为什么二维的东西会出现在三维的东西中（指周围环境）

1.小说的世界是一维的，动画的世界是二维的，现实世界是三维的。
2.平行世界的存在。如果宇宙真的是从数十亿年前的大爆炸中诞生的，那么假设存在一个与它相同的宇宙是由于爆炸或者其他什么，并且与当前世界具有相同或不同的结构，即平行世界。
3.不同的行星。在宇宙只有一个的前提下，假设宇宙中存在太阳系，银河系外存在星系，地球上存在人类以外的种族。
4.不同的时间和空间。在只有一个宇宙的前提下，存在着不同的时间和空间，不同的事情同时发生也有不同的结果。比如说，如果我还活在这个世界上，那么我在另一个世界上可能根本不存在，我也可能在其他世界上生存。活着，也许已经死了。也许你做梦的时候，会梦到其他时间、其他空间的自己。
5.关于时间旅行和重生。这种情况可能发生在存在不同宇宙或者不同时空的前提下。意识存在于具有相同磁场的载体中。
6.关于作品的创作ld。如果有一个维度和二维，当每个作家创作出不同的小说和漫画时，一个世界就会诞生。世间人都有作者安排的命运。有的世界可能会随着小说、漫画、动画的完成而结束，轮回从此开始，有的可能会继续。
在游戏世界中，角色的命运掌握在玩家手中，而NPC的命运则由开发公司设定。如果游戏被关闭，这个世界可能会失控并继续下去，甚至成为一个新的时空，也可能会被毁灭。
7.信仰。如果有人爱他们，也许他们能感觉到。次元壁之外。
8.结局与轮回。没有确定的数字。如果其他时空真的存在的话，它们终有一天会终结。宇宙在虚无中诞生，也将在虚无中毁灭。这只是时间问题。
9.规则。在所有的时间和空间里，世界的规则无非是适者生存、胜者败者。
10.现实。毕竟我们还生活在这个世界上。

❹二维空间与宇宙黑洞

维度可以理解为宇宙的维度，十维空间就是十维宇宙。在M理论中，空间有十一个维度，但人们认为其中六个或七个或七个方向被卷曲成非常小的维度，只留下三个大的、几乎平坦的方向。霍金提出了他的宇宙模型，给出了一个 11 维的空间。他认为，要描述宇宙，四个未知数X、Y、Z和T（时间）是不够的。只有加上11个未知数才能解释宇宙。很多结构。根据物理学家的说法，应该还有7个维度。尽管有如此多的维度，但这些维度是不可见的，并且自身卷在一起，称为压缩维度。要了解这一点，让我们再想象一下蚂蚁。我们可以想象将蚂蚁在上面行走的那张纸卷起来，直到形成一个圆柱体。如果一只蚂蚁沿着纸墙行走，它最终会回到起点。这是压缩维度的示例。如果你能带着它沿着著名的莫比乌斯环走，也会出现上面的现象，当然，它是3维的，但是如果你沿着它走，你总是会回到起点。莫比乌斯带是从维度角度压缩的。根据物理学，它具有三个维度，但任何人在其上行走只能识别一个维度。有点像左图中的人：向上或向下，但永远不会到达终点。如果蚂蚁不沿着纸管的弯曲壁行走，它就永远不会回到原来的起点。这是二维（或我们所感知的维度）的一个例子，沿着它不可能回到原来的起点。 PS 一维空间是一条线，即长度为主。二维空间是一个面，也就是说，如果线条重叠太多，它们就会有长度和宽度，这就形成了一个面。三维空间是三维空间，即面重叠过多，就会形成长、宽、高，从而形成三维形状。四维空间就是时间，即时间可分为远与近、真实与超现实、空间与超空间、长与短、动与静，并融入一切有形与无形的空间之中。五维空间是大脑的意识思维，以思维波能量的速度运行。六维空间是大脑的潜意识思维，是思维波的暗物质能量和潜意识深层能量所发挥的。它是身心智慧取之不尽、用之不竭、取之不尽的能量源泉。七维空间最终空间是空间和时间的交融和发散，即时空理论
黑洞是现代广义宇宙理论中存在于宇宙中的一种超优质天体。相对论。由于它类似于热力学中完全不反射光的黑体，因此得名黑洞。黑洞是由恒星的引力塌缩产生的，恒星的质量足以在核聚变反应中耗尽燃料后“死亡”。黑洞的质量极大，但体积却很小。它产生的引力场是如此之强，以至于任何进入黑洞事件视界（临界点）的物质和辐射都无法再逃脱，即使它以最快的速度传播。即使是快光（电磁波）也无法逃脱。
编辑本段术语解释
指时空曲率极大，连光都无法逸出的天体m 其事件视界。
编辑本段制作过程
黑洞是中心的一个奇点，密度无限大，时空曲率无限高，热量无限高，体积无限小，周围有部分空旷的天空区域它。这片天空区域的范围是内部看不见的。黑洞的产生过程与中子星的产生过程类似；当某颗恒星准备灭亡时，其核心在自身引力的作用下迅速收缩、塌陷，发生强大的爆炸。当核心中的所有物质都变成中子时，收缩过程立即停止，被压缩成一颗致密的恒星，这也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞的情况下，由于恒星核心的质量太大，以至于收缩过程无休无止地持续下去，中子本身在挤压重力本身的吸引下被压碎成粉末，剩下的就是黑洞了。这是一种密度难以想象的材料。 。它的质量产生的力会使任何靠近它的物体被吸进去。黑洞开始吞噬恒星的外壳，但黑洞无法吞噬那么多的物质。黑洞会释放一些物质，发射出两种纯粹的能量射线——伽马射线。 。
也可以简单地理解：通常恒星最初只含有氢，恒星内部的氢原子一直在相互碰撞，引起聚变。
由于恒星质量较大，黑洞聚变产生的能量与恒星的引力相竞争，以维持恒星结构的稳定性。由于聚变，氢原子的内部结构最终发生变化、断裂并形成新的元素——氦。然后，氦原子也参与聚变，改变结构并产生锂。以此类推，按照元素周期表的顺序，铍、硼、碳、氮en 等会依次生成。在铁产生之前，恒星就会坍塌。这是因为铁元素相当稳定，参与聚变时不会释放能量。恒星内部存在铁元素，导致恒星没有足够的能量来与大质量恒星的引力相抗衡，导致恒星坍塌，最终形成黑洞。说它“黑”，就是说它就像宇宙中的一个无底洞。任何物质一旦落入其中，就再也无法逃脱。与白矮星和中子星一样，黑洞可能是由质量比太阳大几倍的恒星演化而来的。
黑洞当恒星老化时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料（氢），中心产生的能量已经不多了。这样一来，它就不再有足够的力量来承受贝壳的巨大重量了。因此，在外壳的重压下，核心开始塌陷pse，物质将不可阻挡地向中心前进，直到最终形成一颗体积几乎无限小、密度几乎无限的恒星。而一旦它的半径缩小到一定程度（必须小于史瓦西半径），质量造成的时空扭曲，就连光也无法向外发射——“黑洞”就这样诞生了。 [3]
编辑本段的表达
具有强大引力的黑洞。恒星对时空的扭曲改变了光路，使其与没有恒星时的光路不同。光线在恒星表面附近会稍微向内偏转，在日食期间观察来自遥远恒星的光线时可以看到这种偏转。随着恒星向内塌陷，其质量引起的时空扭曲变得更强，光线向内偏转也更强烈，使得光更难逃离恒星。对于远处的观察者来说，光线变得更暗、更红。最后，w当恒星收缩到一定的临界半径（史瓦西半径）时，它的质量导致时空扭曲变得如此强烈，以至于光线向内偏转如此之多，以至于光线无法再逃逸。 。这样一来，如果光逃不掉，其他东西就更不会被拉回来了。也就是说，存在一个事件集合或一个时空区域，任何光或任何东西都无法从中逃逸到达遥远的观察者。这样的区域称为黑洞。它的边界称为事件视界，它与无法逃离黑洞的光的轨迹重合。

与其他天体相比，黑洞非常特殊。人们无法直接观察到它，科学家只能对其内部结构进行各种猜测和思考。黑洞隐藏自己的原因是时空的弯曲。根据广义相对论，时空在引力场的影响下发生弯曲。此时，虽然光线仍然沿着任意两点之间的最短光路传播，相对来说它已经弯曲了。当穿过致密天体时，时空会弯曲，光线会偏离原来的方向。
在地球上，由于引力场的影响很小，时空的扭曲也很小。在黑洞周围，这种时空的变形是非常大的。这样，被黑洞阻挡的恒星发出的光，即使有一部分落入黑洞而消失，另一部分光也会在弯曲的空间中绕过黑洞，到达地球。观察黑洞后面的星空，就好像黑洞不存在一样。这就是黑洞的不可见性。
更有趣的是，不仅一些恒星向地球发射的光可以直接到达地球，其他方向发射的光也可能会被n的强大引力折射。早期黑洞并到达地球。这样，我们不仅可以看到恒星的“脸”，还可以看到它的“侧面”，甚至“背面”。这就是宇宙中的“引力透镜”效应。
这张红外波段图像捕捉到了我们居住的银河系中心。银河系中的所有恒星都围绕一个可能存在于银河系中心的超大质量黑洞运行。据Space.com报道，一项新的研究表明，宇宙中最大质量的黑洞可能比科学家最初估计的更早开始快速增长，并且仍在加速增长。
以色列特拉维夫大学的天文学家团队发现，宇宙中最大质量黑洞的第一个快速增长期发生在宇宙大约12亿岁的时候，而不是之前认为的2到40亿年。天文学家估计目前宇宙的年龄约为 136 亿年。
同时，这项研究还发现，最古老的宇宙中大多数大质量黑洞的生长速度也非常快。这一发现的详细信息将发表在最新一期的《天体物理学杂志》上。
编辑本段大黑洞
巨型黑洞
宇宙中大多数星系的中心都隐藏着一个超大质量黑洞，包括我们生活的银河系。黑洞的大小各不相同，范围从大约 100 万到 100 亿个太阳质量。天文学家通过检测黑洞周围吸积盘发出的强烈辐射来推断这些黑洞的存在。当物质在黑洞强大的引力作用下下落时，会形成一个围绕黑洞螺旋下降的吸积盘。在这个过程中，势能迅速释放，将物质加热到极高的温度，从而发出强烈的辐射。黑洞通过吸积消耗周围的物质，这可能就是它生长的方式。
这项最新研究使用了世界上最先进的地面观测设施，包括位于海拔4000多米的夏威夷莫纳克亚山顶的双子座北望远镜和位于智利巴拉那山的双子座南望远镜。以及位于美国新墨西哥州圣奥古斯丁平原的甚大阵射电望远镜。
特大黑洞
新发现的黑洞位于处女座和白羊座，距离地球5000至1亿光年。专家指出，大多数黑洞的质量仅比太阳大几倍，但新收集的数据显示，这三个黑洞的质量约为太阳的5000至1亿倍。
黑洞信息
名称质量(太阳=1) 伴星质量(太阳=1)
MGR0J1655-40 5.5 1.2
大麦哲伦星云X-3 6.5 20
J0422432 10 0.3
A0620-00 11 0.5
V404 Cygnus 12 0.6
Cygnus X-1 16 30
大质量黑洞的生长
中子星内部结构模型 图[4]的观测结果表明，宇宙仅12亿岁时出现的活跃黑洞的质量比后来出现的大多数大质量黑洞小10倍。但它们增长得如此之快，以至于现在变得更加庞大。通过测量这个增长率，研究人员可以估算出这些黑洞物体前后的发展路径。
研究小组发现，最古老的黑洞，即那些在宇宙只有几亿岁的时候就开始完全生长阶段的黑洞，其质量仅是太阳的100到1000倍。研究人员认为，这些黑洞的形成和演化可能与宇宙中最早的恒星有关。
天文学家还注意到，在最初的12亿年之后，这些观测到的黑洞天体的生长周期仅持续了1亿至2亿年。
这项研究是一项研究计划的结果，已经持续了七年。这项研究由特拉维夫大学领导，旨在追踪宇宙中最大质量黑洞的演化，并观察它们对宿主星系的影响。
已知最大的黑洞
目前，天文学家最新观测发现，一个小星系中居然蕴藏着一个质量为太阳170亿倍的超大质量黑洞。天文学家没有任何线索来证实这种奇怪的现象。
天文学家发现了一个超大质量黑洞。 NGC 1277星系中心膨胀区59%的恒星质量集中在黑洞中。这一发现将进一步增添星系与黑洞之间关系的神秘面纱。
NGC 1277是位于英仙座星系群中的一个小星系，距离地球2.5亿光年。它内部的黑洞质量是太阳质量的170亿倍。银河系中心的超大质量黑洞令我黯然失色相比之下，其重量仅为太阳质量的 400 万倍。
普通黑洞仅占星系膨胀区域质量的0.1%。此前观测到的黑洞比例最大的星系是NCG 4486B，黑洞质量为该星系的11%。目前NGC 1277星系中神秘巨型黑洞的发现仍然是一个谜。德国马克斯·普朗克天文学研究所的天文学家雷姆科·范德博什表示：“我们没想到宇宙中存在如此巨大的黑洞，现在我们正在进一步揭开其中的秘密，了解类似星系是如何形成的。”
NGC 1277星系可能不是唯一的星系，天文学家目前正在研究多个类似情况的星系，这些星系可能蕴藏着不成比例的大黑洞。
首次编辑本段
1970年，美国“自由”卫星发现了天鹅座X-1，它与其他射线源不同。这是一颗重量超过30倍的蓝色巨型行星，该行星被一个重量约为10个太阳的隐形物体牵引。天文学家一致认为这个物体是一个黑洞，也是人类发现的第一个黑洞。

编辑本段演化过程吸积
黑洞通常被发现是因为它们聚集周围的气体产生辐射，这个过程称为吸积。高温气体辐射热能的效率将严重影响吸积流的几何和动力特性。已经观察到具有较高辐射效率的薄盘和具有较低辐射效率的厚盘。当吸积气体接近中心黑洞时，它们产生的辐射对黑洞的旋转和事件视界的存在极其敏感。对吸积黑洞的光度和光谱分析为旋转黑洞的存在提供了有力的证据ng 黑洞和事件视界。数值模拟还表明，吸积黑洞中经常出现的相对论喷流部分是由黑洞的旋转驱动的。

黑洞拉伸、撕裂并吞噬恒星
天体物理学家经常使用“吸积”一词来描述物质流向中心引力体或中心扩展物质系统。吸积是天体物理学中最常见的过程之一，它是我们周围许多常见结构的原因。在早期宇宙中，当气体流向暗物质产生的引力势井的中心时，星系就形成了。即使在今天，恒星也是由气体云在自身重力作用下塌缩和破碎，然后吸积周围气体而形成的。行星（包括地球）也通过气体和岩石的积累​​在新形成的恒星周围形成。当中心物体是黑洞时，吸积作用最为壮观。此外在吸积物质的同时，黑洞还通过霍金蒸发过程向外辐射粒子。
蒸发
由于黑洞的密度极高，根据公式我们可以知道密度=质量/体积。为了让黑洞的密度变得无限大，就意味着黑洞的体积必须无限小，那么质量也必须无限大。只有这样，它才能成为黑洞。黑洞是一些恒星“死亡”后形成的死亡恒星。它具有极大的质量和很小的体积。但黑洞也有一天会消亡。根据霍金的理论，在量子物理学中，有一种现象被称为“隧道效应”，即虽然粒子的场强分布在能量较低的地方尽可能强，但场强仍然会均匀分布。在能量相当高的地方，黑洞喷射物不断变化。明亮 [5] 为黑色的边界k孔，这是一个能量相当高的势垒，但粒子仍然可以出去。

霍金还证明了每个黑洞都有一定的温度，而温度与黑洞的质量成反比。也就是说，大黑洞的温度低，蒸发弱；小黑洞的温度很高，蒸发强烈，类似于剧烈的爆炸。太阳大小的黑洞将在 1 年后约 66 零年蒸发；小行星大小的黑洞将在小数点后 10 位加 1 秒后的 21 个零中完全蒸发。 [1][6]
毁灭
黑洞会发出耀眼的光芒，体积缩小，甚至爆炸。当英国物理学家史蒂芬·霍金在1974年做出这一预测时，整个科学界都震惊了。

霍金的理论是灵感思维的一次飞跃。他将广义相对论和量子理论结合起来。他发现万有引力黑洞周围的电场释放能量，同时消耗黑洞的能量和质量。
假设随时随地都会产生一对粒子。所产生的粒子是正粒子和反粒子。如果这个创造过程发生在黑洞附近，就会发生两种情况。 ：两个粒子湮灭，一个粒子被吸入黑洞。 “粒子被吸进黑洞”的情况是：黑洞附近产生的一对粒子的反粒子中的一个会被吸进黑洞，而带正电的粒子会逃逸。由于能量不能凭空产生，我们假设反粒子携带负能量。正粒子带有正能量，反粒子的一切运动过程都可以看成是正粒子的相反运动过程。例如，被吸入黑洞的反粒子可以被视为逃离黑洞的正粒子。来自黑洞。这种情况是当黑洞中携带正能量的粒子逸出时，即黑洞的总能量较少。爱因斯坦公式E=mc^2表明，能量的损失会导致质量的损失。
随着黑洞的质量越来越小，它的温度也会越来越高。因此，当黑洞失去质量时，它的温度和发射率会增加，因此它会更快地失去质量。这种“霍金辐射”对于大多数黑洞来说可以忽略不计，因为大黑洞的辐射速度相对较慢，而小黑洞则以极高的速度辐射能量，直到黑洞爆炸。