人类大脑能辨别出11维几何空间吗?

推荐人: 来源: 阅读: 时间: 2017-12-05 16:51

 

 
 

 

 维度的概念经常被人误解。其实简单地说维度就是自变量的个数,或者是想考察的客体,想用几个方面去描述。举例,一个人可以定义成二维:(性别,身高)。我们只研究这两个特性,就说这个空间是2维的。当然只有这2个维度是没法描述一个人的完整状态,无法区分出不同的人,无法根据这2个取值去预测人的行为。那么选择这2个维度,可能在进行某些研究是是足够的,某些研究时不够。不够可以加。但是严谨的研究要扣除掉维度间的相关性,例如性别是男的和是否长胡子间相关性非常大,在大部分情况下可以合并。

这项研究使用复杂计算机模型理解大脑细胞如何自己组织起来,完成复杂的任务。瑞士“蓝脑计划”主管、神经系统科学家亨利·马克拉姆(Henry Markram)说:“我们发现一个我们从未想过的世界,大脑中存在数千万个几何结构,它们可达到7维空间,甚至对于一些几何结构,可以达到11维空间。”这项研究发现大脑的维度空间可达到5、6、7,甚至是11维。比利时鲁汶大学塞斯·范·李文(Cees van Leeuwen)教授说:“超过物理范围之外,高维数空间被经常用于描述复杂数据结构或者系统状况,例如:状态空间中动力系统的状态。”

我们感觉到的的世界是四维,m论和弦论认为有些维度蜷缩所以感觉不到,比如粗看一个点,细看是个三维的球,粗看一张相片是二维的,实际上还有厚度这一维,粗看一根线,细看是管子。虽然证据还没有找到,但是一些科学家觉得这样解释比较能解释的通。。然后出现一大堆10维的弦论,其中有5个比较合理。。然后有人提出11维的m理论能把这5种统一起来。。所以目前最终极的理论是m理论。

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要想认识11维的世界,必须承认量子场论。量子场论是目前解释高能物理实验的必备工具,几乎没有争议。从理论的角度来说,这也是整合量子力学和狭义相对论的唯一理论。相信超对称。这一步算是个信仰。相信它的动机有两种,一种是解决 hierarchy 问题,也就是基本标量粒子如何可能存在的问题(希格斯粒子已经找到,很可能就是一个基本标量粒子);另一种是它是已知的对时空对称性唯一可能的扩展方向,理论物理学家们乐于看到基本物理理论具有完美的对称性。大部分物理学家持有第一种动机,并且在实验的推进下逐渐丧失了希望。小部分物理学家仍然相信即使不用于解决 hierarchy 问题,超对称仍然是极高能大统一理论的绝佳候选。认为弦论是整合量子场论和广义相对论的合理方案。目前来说,这样的整合方案并不多,也没有理由认为有很多可选方案,所以任何没有硬伤的方案都应该严肃对待,无论实验上是否有支持。通过计算意识到超对称和弦论的结合——超弦理论是难得的「自洽」的弦论,并且了解所有5种超弦理论。注意到,超弦理论只存在于10维时空。通过计算意识到5种超弦理论对应了一个11维超引力理论的不同紧致化方案及对偶。以我的理解,这一步几乎是一个意外,因此和10不同,11这个数字是凑出来的。 

11维,是因为上世纪出现了五种等价的弦理论,Type I, Type IIA, Type IIB,E8E8, SO(32). 它们之间通过T对偶由牛逼的爱德华胃疼引导的第二次超弦革命进行了统一,统一的M理论是11维下的。停止吹逼,反正通过这么个推导可以得出如下结论1 弦论不是空洞的宗教还是其它乱七巴糟的,弦论是极其精巧而又深深根植于量子场论的一门科学,虽然我毛都不懂。2 弦论很有用,即使不能用在大统一理论上,实际也就是个噱头吧,弦论中的方法用途挺广的。3 弦论不是什么人都可以谈的,想理解弦论,至少有很强的广义相对论基础,很强的量子场论基础,还要学习足够的数学。民科们还是省省吧,尤其是那些觉得电磁学比弦论还要难的人!

 

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