爱因斯坦|颠覆认知的10维空间1：四维空间的诞生，弦理论的横空出世爱因斯坦

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下面是一个非常神奇的图案，代表高维的宇宙在三维世界的投影，这个高维宇宙就在我们的身边，但是我们看不到它，这个图形有一个学名叫卡拉比-丘流形。好莱坞电影星际穿越就试图去还原一个高维的宇宙，高维宇宙里的生命拥有比人类高得多的科技，甚至可以通过空间中像弦一样的东西，对过去和未来去发送信号。
高维宇宙真的存在吗？为什么科学家说高维宇宙与我们的宇宙可以共存呢？今天我们就来介绍一个近些年非常流行的理论，超弦理论。
【爱因斯坦|颠覆认知的10维空间1：四维空间的诞生，弦理论的横空出世】千百年来，人们仰望星空，渴望能够去了解宇宙运行的秘密，宇宙到底是由什么组成的？它是如何运转的呢？时间要回到1907年， 28岁的专利局二级技术员爱因斯坦提出了一个奇妙的理论，他认为大质量的物体比如说太阳，会造成空间的扭曲，所谓地球围绕着太阳旋转，其实是在弯曲的空间中不断地下落，爱因斯坦重新定义了引力，引力其实是物体扭曲了周围时空的一种表现，这是一个石破天惊的理论，爱因斯坦以一己之力将人类的认知带到了一个全新的高度。
时间再到1919年，一位不知名的数学家西奥多卡鲁扎成为了爱因斯坦的超级粉丝，卡鲁扎想爱因斯坦时使用了三维空间与时间来描述重力，所以他取得了巨大的成功，如果把空间再多加一个维度，将宇宙变成四维的会出现什么情况呢？卡鲁扎惊讶地发现，如果使用广义相对论的数学公式来描述扭曲的四维空间，不但能够推导出重力，而且还能多导出另一个数学式，这个数学式就是科学家一直用来描述电磁力的数学式。
两种力就这么和谐地统一在一个方程里了，这不就是一个大统一的理论吗？卡鲁扎就把他的研究寄给了爱因斯坦，爱因斯坦看了之后感到非常的迷惑，多出来的这个维度到底是什么呢？但是直觉告诉爱因斯坦，这个理论很可能是正确的。两年之后，爱因斯坦最终同意普鲁士学院发表了卡鲁扎的论文，在当时卡姆扎的理论有点儿天方夜谭的味道，四维世界长成什么样呢？因为人类的视觉只能呈现三维的空间，所以四维世界是没有办法表现的。
但是我们可以通过两个办法来理解什么是四维的空间，第一，想象把一个三维的立方体给拆开，可以得到立方体在两维平面上的一个图像，同理也可以把一个四维的立方体拆开，然后在三维世界里得到一个图像，第二，我们可以通过投影在平面上去看一个立方体，同理，也可以将四维的立方体投影在三维世界和两维的平面上，下面这个不断运动的图形就是四维立方体的三维投影。
现在大家就能理解为什么卡鲁扎的理论流行不起来了，因为四维空间似乎并不存在，人类看不见也摸不着，直到上个世纪60年代末，对宏观世界与微观世界的差别，人们不是更清晰，而是更加的疑惑。时间到了1970年，物理学家南部阳一郎偶然间看到一个公式，这个公式是意大利物理学家韦内齐亚诺用来描述基本粒子的，南部阳一郎本能地感觉到这个公式没有那么简单，他把公式翻来覆去的计算了很多遍，突然间恍然大悟。
公式所表示的粒子状态其实是一根弦，而且是一根不断震动的弦，直到这个时候，弦理论才开始冒出了苗头，没有人去特意地发明它，弦理论就这样凭空的产生了。