我們對于周圍的世界，早已經習慣于三維的空間這種感覺了，如果加上時間，這個時空的“四維時空”，已經深深地印刻在我們的思維和感知中。不過，我們中的很多人，或許都聽說過十一維宇宙的說法，相信大家對這一提法都“朦胧中不知所雲”，畢竟以我們的視角，連四維空間都很難想象，何況是十一維呢。那麼，這種提法到底表達的是什麼概念？如果是準确的話，我們為什麼一點都感覺不出來呢？

說到三維世界，我們肯定最熟悉不過了。如果讓我們來描述一個三維的物體或者空間，我們肯定會首先描述它的長、寬、高，或者在坐标系中描述出它所處的X、Y、Z坐标值，這些描述使得三維物體或者空間，一下子有了形象的概念，從而很容易在我們的想象中确立起它的邊界和大小。

作為處在三維空間中的物體，由于無時無刻不在發生着運動（相對運動），那麼無論是在感知中，還是在物理體系中，都會賦予它一定的時間存在标志，那就是加入一個時間的維度，使其擁有着随着運動過程所帶來的狀态改變。因此，三維 時間＝四維時空，不但成為我認知周圍世界的标準和尺度，同時也是各種物理理論所默認的支撐載體。

大家在學習牛頓力學、電磁學、愛因斯坦相對論、熱力學等等物理知識時，估計都會有一個感覺，那就是對于這些現象所處的維度環境根本沒有什麼要求，而是通用性的，比如在二維平面或者三維空間裡，計算出的結果都是相同的，如果拓展到更高的維度，那麼結果也會一樣。

直到“超弦理論”的出現，将原有物理體系中對維度不加限制的情況打破了，提出宇宙中必須要有一個特定的維度，否則就會出現大問題。

超弦理論來源于“弦理論”。弦理論的一個基本觀點，就是将自然界中的基本單元，看成并非是由電子、光子、中微子等之類的點狀粒子，而是很細很細的線狀“弦”，這種“弦”的不同振動、不同運動會産生不同類型的點狀粒子，從而給成了我們現實的世界。

科學家們之所以會提出“弦理論”，其中一個重要原因就是想借之來統一廣義相對論和量子力學，同時也借之統一宇宙中的四種基本作用力（強核力、弱核力、引力和電磁力），這種假設出來的理論，可以很好地完成當今物理學領域最大的難題－大統一問題。不過，這種理論仍然存在較多的問題，需要做相當多的工作，來對假設條件進行優化和完善。

按照弦理論的相關描述，科學家們一開始也認為，該理論也與之前的力學、電磁學等理論一樣，對不同的維度也具有普适性，不過在應用弦理論來解釋和計算三維空間中的物理現象時，發現有的計算結果超出了三維下物理量的阈值極限，比如計算一種現象的發生概率時，有時會出現大于1的情況，有時也會出現負數的數值，這已經遠遠超出了我們的認知，在三維中根本是不可能的，問題出在哪裡了？難道弦理論是錯誤的嗎？

事實不是這樣的，弦理論沒有出現問題，錯就錯在維度的數值上出現了偏差，因為在計算中科學家想當然地将維度默認為三維。後來，有科學家提出了一個大膽的方案，就是将弦理論放到一個更多的維度中去計算，結果發現，當設定的宇宙維度值為25維的時候，計算出的概率值正好處于0和1之間。

所以，按照“弦理論”的模拟試錯反推的結果，宇宙空間是25維的，後來随着弦理論的發展和演化，這個維度最終計算出來的結果随着發生了變化。

科學家們是利用光子的靜止質量為零這個得到科學界公認的定理，來應用弦理論反推出宇宙的維度的。簡單地說，在量子力學中，時空内無時無刻、無處不充滿着量子漲落現象，我們應用不确定性原理，對物體的最低能量進行探索，發現物體最低的“量子漲落能量”并不為0，同理“弦”的最低能量為不為零。而“弦”的整體能量是這個最低能量加上弦振動的能量，既然光子是由“弦”的振動所産生，那麼光子的靜止整體能量必須是零。

為了解決這一矛盾，科學家們繼續研究，發現光子的整體能量，即最低能量和振動能量之和E，與2 （D-1）×（1 2 3 4 5 ……）成正比（D代表着維度）。如果僅看這個公式，乍一看無法求解，但是别忘了有一個神奇的公式－歐拉公式：1 2 3 4 5 ……=-1/12，即無窮個正整數相加，結果是－1/12，不可思議吧，這裡就不列舉推導過程了，有興趣的朋友可以搜索查一查。

那麼，我們根據歐拉公式反過來推導一下，要想使E＝0，那麼D的數值就必須是25，于是通過弦理論計算出宇宙的維度是25維。

經過不斷地修正和改進，物理學家們把超對稱性這個概念，加入到了弦理論中，于是産生了“超對稱弦理論”，簡稱“超弦理論”，其中“超”字的含義就是指超對稱性。

這種拓展的結果，使得弦的振動，不但在原有的D個維度上進行，還會在超空間的格拉斯曼數坐标的方向上振動，于是在“超弦理論”模式下，上述推導光子整體能量為0的公式，就演化成了E與2 3×（D-1）×（1 2 3 4 5 ……）成正比，将後面連續正整數和為－1/12代入，我們得出D的新值為9。

在這種9維空間中，科學家們發現了5種不一樣的“超弦理論”，為了探求這5種理論哪個是正确的、哪些是錯誤的，科學家愛德·威滕繼續為之不斷奮鬥，結果不但沒有發現5種理論的任何漏洞，而且它們都共同指向了一個共同的理論，這說明這5種理論也是統一的，隻是這個終極理論的5個“分身”而已。

然而，到目前為止，科學家們也沒有找到這個大統一理論的“集大成者”，于是發現這其中隐藏奧秘關聯的愛德·威滕，将這種理論稱為擁有“神秘、魔法”性質的理論，于是取英文單詞的共同首字母－M，将其命名為M理論。

由于M理論是基于9維空間更高一層的維度實現的，所以M理論的空間維度也就是10維，如果再加上時間這個維度，那麼我們宇宙的維度就剛好是11維。

如果想要回答這個問題，難度是很大的，因為我們壓根就不知道M理論是什麼，也不知道11維時空的具體含義和表象。不過，按照超弦理論的解釋，我們或許能夠得到一些安慰。

超弦理論指出，宇宙雖然由11維時空所構成，但除了時間維度以及我們能夠感知的三個維度外，其餘的7個維度，都在很小的空間中蜷縮了起來，言外之意就是，雖然存在，但是我們就是看不到。

這就像我們觀察一根木棍一樣，在很近的距離，我們可以看到它是一個三維的圓柱，如果再遠一點，我們隻能看到一個具有長度和寬度的二維圖像，如果距離達到一定程度，我們隻能看到一條線，它在我們的感知中就變成了一維的物體。宇宙的其它維度，道理應該是一樣的。

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