我不記得有講到13維,我只記得講了11維.
這里的多少維當(dāng)然不是實際中能直接有感觀的,比方說三維空間,俺們可以說那到具體到長寬高,這些都是能感覺得.再加一維時間,俺們可以說四維空間.此時俺們還是能夠具體感受.但是如果再加一維呢.我們就很難具體直接指出感受,而十一維是怎么來的呢,打個比方,你要描述一個蘋果,開始用長寬高,三維的,但是忽然發(fā)現(xiàn)不能完全描述,蘋果時間擺長了,壞啦,好,再加一維時間來描述,但是忽然又發(fā)現(xiàn)這樣也不能描述啊,蘋果有紅的,有綠的,好再加一維描述顏色的,這時候就是五維的了.但是蘋果還有各個產(chǎn)地的,那再加一維描述產(chǎn)地,此時蘋果就有了六維.總的來說維度并不只限制于長寬高這些,在數(shù)學(xué)里,一個方面就可以算是一維.十一維空間就是從十一個方面來具體闡述.每個方面歸納為一維,總共就十一維.
說道十一維,有人說是關(guān)于超弦理論的.
超弦理論簡介
物理學(xué)家一直認(rèn)為自然界有對稱,例如虧子與輕子也是三族,又或正反粒子,CPT守衡等等.但物理界并不如我們所想般對稱,如CP不守衡,而最大之不對稱(asymmetry)是費米子及玻色子之自旋性,費米子要自旋兩個圈才可見回原本景象,而玻色子只需自旋一個圈.
物理學(xué)家建立了N=8的超對稱理論(Supersymmetry / SUSY)統(tǒng)一費米子與玻色子,那是認(rèn)為這個宇宙除了四維之外,還有四維,這個八維宇宙叫超空間(superspace),然而這額外的四維不可被理解為時間抑或空間,八維宇宙是由費米子居住,物質(zhì)可透過自旋由四維空間轉(zhuǎn)入費米子居住之八維,又可由八維轉(zhuǎn)回四維,即玻色子可換成費米子,費米子可轉(zhuǎn)換成玻色子,它們沒有分別,我們之所以看到它們自旋不同只不過是我們局限于四維而看不到八維的一個假象.
我打個譬喻,你在地球上只會感同到三維(上下前后左右),我們雖然知道時間之存在,然而我們眼睛看不到,眼睛只幫我們分析三維系統(tǒng),然而有可能這個世界是八維,而因為眼睛只可分辨三維而你無法得知.
科學(xué)家稱這些一對之粒子為超對稱伙伴(supersymmetric partner),如重力微子(gravitino),光微子(photino),膠微子(gluino),而費米子之伙伴叫超粒子 (sparticle),只不過是在費米子前面加一個s,如超電子(selectron).可是我們知道費米子無論怎樣轉(zhuǎn)也轉(zhuǎn)不出玻色子,亦沒有發(fā)現(xiàn)費米子或玻色子轉(zhuǎn)出來的超對稱伙伴,例如電子就不是由任何已知玻色子轉(zhuǎn)出來,假如每一玻色子或費米子都有其超對稱伙伴,世界上之粒子數(shù)將會是現(xiàn)在的兩倍.
有認(rèn)為超對稱伙伴質(zhì)量比原本粒子高很多倍,只存在于高能量狀態(tài),我們處于安靜宇宙是不能夠被看見,只有在極稀有的情形下,超對稱伙伴會衰變成普通的費米子及玻色子,當(dāng)然我們尚未探測到超對稱伙伴,否則就哄動啰!
然而在超對稱理論背后,弦理論(strange theory)正慢慢崛起,它也是為了統(tǒng)一費米子玻色子.弦理論認(rèn)為這個世界無論玻色子抑或費米子都是由一樣?xùn)|西－弦(string)所組成,弦就像一條繩子,不過事實上它們真的太小向前地,故它們形成粒狀的粒子
The string tension in string theory is denoted by the quantity 1/(2 p a'), where a' is pronounced "alpha prime"and is equal to the square of the string length scale.
String theories are classified according to whether or not the strings are required to be closed loops, and whether or not the particle spectrum includes fermions. In
起初物理學(xué)家認(rèn)為閉弦理論必須是十維,因為只有十維的閉弦理論方可被重正則化(Renormalization),重正則化是物理學(xué)家為解決量子電動力學(xué)中出現(xiàn)'無限'所用的一個巧妙手法,其中多個無限項問題都與自我作用(self-interation)有關(guān),我舉一個電子與電磁場之無限項例子:
電磁力之影響范圍遵從平方反比定律,即1除距離之平方,電子與自己的距離是0,故影響自己之范圍是1除0,等于無限,由于E=mc2,故電子質(zhì)量豈非無限大!那和觀察結(jié)果不乎.重正則化利用無限減無限得有限之方法計出電子質(zhì)量(因為有限加無限也是無限).
荷蘭物理學(xué)家Hendrik Kramers認(rèn)為電子之質(zhì)量是由兩個質(zhì)量-bare mass及infinite mass組成,利用麥斯威爾方程(Maxwell Equation)計出另一個電子質(zhì)量,又是無限,用第二個質(zhì)量減第一個質(zhì)量,剩下的就是bare mass,即電子正常質(zhì)量.
當(dāng)然那不是樣樣?xùn)|西都可以重正則化,你要好巧妙地把式定成:(無限)-(無限+少少)=(少少),否則答案會是零,或答案尚是無限,最成功的例子是利用重正則化解釋蘭伯移動(Lamb Shift),蘭伯移動解釋在一條軌道上之兩粒不同態(tài)之粒子(旋上旋下)能量有少許分別,所以旋上電子變成旋下電子會放出21.11cm微波輻射.
事實上現(xiàn)今物理學(xué)上一個理論是否可行完全要看它是否可以被重正則化.

超弦理論（特別是雜化超弦理論）,是歷史上首次對所有基本粒子和它們的相互作用（即自然中所有的力）提出的一個嚴(yán)肅認(rèn)真的建議.下一步要從這理論中得出一些預(yù)言,并與基本粒子中已知的（或即將測到的）事實進(jìn)行比較.比較后出現(xiàn)了一個驚人的結(jié)果：方程中得出了特征能量或質(zhì)量（普朗克質(zhì)量）,這樣,超弦理論開始直接顯出一種近于完整的統(tǒng)一性.但是,與實驗室中可探測現(xiàn)象的能量尺度相比較,等價于普朗克質(zhì)量的能量,又太大了.這樣,在實驗室多少可以直接研究的基本粒子,統(tǒng)統(tǒng)屬于超弦理論中的“低質(zhì)量部分”（low-masssector）.
低質(zhì)量部分
一群數(shù)量很大但又有限的粒子（例如100到200種）,它們的質(zhì)量低到在可預(yù)見的未來出現(xiàn)在加速器實驗中.這些粒子和它們的相互作用構(gòu)成超弦理論中的低質(zhì)量部分.
所有其他粒子（它們有無限的數(shù)量）有巨大的質(zhì)量,以至它們只能出現(xiàn)在虛效應(yīng)里（例如量子虛交換時力的出現(xiàn)）.這些虛效應(yīng) （virtual effect）中有些可能具有關(guān)鍵的重要性,例如它們可以使愛因斯坦的引力理論成為超弦理論的一部分,而且不會出現(xiàn)不完美的無限性.
標(biāo)準(zhǔn)模型,包括3個費米子家族和它們的反粒子以及已知的12個量子,構(gòu)成這個統(tǒng)一理論的低質(zhì)量部分的一部分.引力子和零質(zhì)量,顯然也屬于這個低質(zhì)量部分,如其他已預(yù)言的粒子一樣.
在物理學(xué)的歷史上,超弦理論不但是迄今為止唯一的協(xié)調(diào)了量子力學(xué)與廣義相對論的量子引力理論,而且提供了統(tǒng)一描寫強,電磁,弱及引力等四種基本相互作用的可能性.1995年超弦理論經(jīng)歷了一次突破性的發(fā)展:Dirichlet-膜與弦論中各種對偶關(guān)系被揭示出來了.這一發(fā)現(xiàn)啟動了弦論研究的世界性高潮,涌現(xiàn)出了許多重要的研究方向.例如雄心勃勃的"M理論"力圖建立起11維的(非微擾的)理論框架,使目前的超弦理論作為它在10維非緊致時空的約化,使11維超引力理論作為它的低能經(jīng)典極限."超弦唯象學(xué)"則力圖建立起一個(3+1)維的超弦理論,使之成為10維超弦理論的低能極限,并為目前粒子物理學(xué)中的標(biāo)準(zhǔn)模型提供一個可靠的弦論背景.
超弦唯象學(xué)是超弦理論發(fā)展的主流方向之一.它立足于物理數(shù)學(xué)邏輯內(nèi)在自治的超弦微擾論和久經(jīng)實驗考驗的粒子物理學(xué)(唯象的)標(biāo)準(zhǔn)模型,通過尋找二者的聯(lián)系,致力于發(fā)現(xiàn)超弦理論真正的真空.超弦唯象學(xué)的研究將極大地深化人們對時空結(jié)構(gòu)和自然界基本相互作用的理解,是超弦理論最終接受物理實驗檢驗的不可逾越的重要環(huán)節(jié).1995年以前人們主要研究了雜化弦的唯象學(xué).隨著Dirichlet-膜的發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在的研究領(lǐng)域已經(jīng)擴展到了所有的超弦微擾論.超弦唯象學(xué)的研究在國際上很熱,美國和歐洲都有許多一流理論物理學(xué)家從事該領(lǐng)域的研究工作.然而在我國,就本人所知,只有為數(shù)不多的理論物理學(xué)家在超弦和M 埋論方面開展工作,且人員大多集中在中科院理論物理研究所,研究方向基本上都集中在M理論.這也許是因為國內(nèi)的科研傳統(tǒng)及有所為有所不為的取舍吧.