当人类第一次接触到量子力学时,曾一度怀疑物理学是否真的从未存在过。因为人类引以为傲的经典力学根本就无法解释量子力学中的物理规则。可能你并不清楚,人类曾在经典力学最鼎盛时期放出豪言,宣称只要给出初始动量就能准确预测任何事件的未来,宇宙亿万年的演化都尽在掌握。可当我们进入量子世界才发现,这一切都只是我们的错觉,量子纠缠的超距现象,量子的不确定性,量子自旋等,我们至今都无法解释这些现象的基本原理。似乎在三维空间,一维时间之外还隐藏着神秘的维度,在干扰我们对物理学的探知。

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为了从维度上将宏观和微观物理学统一,我们在弦理论的基础上,又提出了超弦论的假说。简单来说就是除了我们所能感知到的三维空间和一维时间外,还有其它维度隐藏在了微观世界里。有没有证据呢?没有,不过一些物理现象却非常有意思。比如量子的不确定性,也叫量子的测不准原理,意思是说我们无法同时精确测量量子的动量和位置,当我们测量量子的动量时,它的位置就会不确定。当我们测量量子的位置时,它的动量就会不确定,就像一枚硬币无法同时展示它的正反面一样,似乎在量子层面还隐藏着一个未知变量。我们也可以这样理解,量子的能量和位置处于一个奇特的微观维度中,这个维度的正反面会交替出现在三维空间中。有证据吗?有,比如量子的波粒二象性。我们知道微观粒子在运动时会有两种状态,一种是物质状态下的矢量运动,而另一种则是能量状态下的波。

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这两种状态只能交替出现,不能同时出现。两者的区别在于,矢量运动会有连续的时空轨迹,波却没有。比如电子在原子内的运动就处于时空跳跃的状态,会从一个位置突然消失又从另一个位置突然出现,没有运行轨道和轨迹,并且出现的位置没有规律,我们将这种运动方式称为概率云。可以这样思考,微观粒子在运动中会穿过某个神秘维度,使其在物质状态和能量状态之间来回转换。当粒子以物质状态存在时,我们能够测量其质量,但能量状态被隐藏在维度背后。当粒子以能量状态存在时,我们能够测量其动量,但物质状态被隐藏在维度背后。

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更为神秘的是量子自旋,自旋与物体自转一样能够保持角动量守恒,却并不是与行星一样的自我旋转,而是一种在三维空间中无法探测的物理现象。也就是说,自旋很可能有三维之外的维度参与,由于缺失了维度信息,三维空间中的任何手段都无法探测到自旋的发生过程。那么隐藏在微观中的维度有多少呢?真的十个维度存在吗?这个答案我们暂时无法解答,那些隐藏起来的维度很可能需要小于量子真空的感知力才能探测,这一切只能等待我们去不断的探索。