我們的世界是幾維的,我們的世界是幾維的圖象

維度問題,嫣然被搞得云山霧罩,眾說紛紜 。有必要好好收拾一下 。迄今為止,也沒有一個合乎邏輯的解釋 。我想談點拙見,分五個方面 。大家提出不同意見,集思廣益 。

我們的世界是幾維的,我們的世界是幾維的圖象

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【我們的世界是幾維的,我們的世界是幾維的圖象】其一,維度的本來意思 。
維度來自英文dimension,其中di=direction (方向), mension =measure (測量),字面意思:特定方向的測度 。數學意思:坐標系的坐標軸,作為對結構尺寸與運動軌跡的計量基線 。
其二,維度的不同語境 。
數學維度:指非物質的抽象的空間維度 。例如:①平面坐標系有2維空間 。②球面坐標系有3維空間(低維的外空間) 。③平移的球面坐標系有4維空間(黎曼空間) 。④旋轉的球面坐標系有5維空間 。⑤螺旋的球面坐標系有6維空間 。⑥平移的螺旋的球面坐標系有7維空間(高維的內空間) 。⑦旋螺螺的球面坐標系有11維空間(弦理論的多維空間) 。⑧(n-3)層的螺旋的球面坐標系有n維空間(希爾伯特的n維空間) 。
物理維度:應該指測量物質運動軌跡的維度 。定點軌跡是0維,直線軌跡是1維,圓的軌跡是2維,螺線軌跡是3維 。由于物質運動的本質是慣性運動或測地線循環,可以把復雜軌跡投影成簡單軌跡,通常三維坐標足矣 。
社會維度:泛指不同的方面,諸如路徑、方式、要素、視角、選項、場合、語境、范疇、層面、走向 。例如:馬斯洛的需求理論有五個維度 。因果分析法,涉及縱橫交錯的子系統維度 。
其三,維度的人擇原理 。
顯然,雖然數學維度提供了豐富的想象,但物理維度才是科學研究的正道 。那么,多少維度比較合適呢?根據人擇原理,應該以人類身材為基準,作為確定微觀軌跡與宏觀軌跡坐標系維度的觀察背景 。為什么?因為,假如人類是電子/光子,看其它電子是那么遲緩,測不準原理就會失效,高維內空間就會變成低維外空間,中微子也不是那么難以捉摸 。
其四,維度的合理運用 。
回到本題 。認識世界,究竟需要多少維呢?有必要按希爾伯特無數維空間么?需要弦理論26維空間么?答案當然是否定的 。

我們的世界是幾維的,我們的世界是幾維的圖象

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那么11維空間行么?我們知道,11維空間屬于三體問題,由7維內空間加4維外空間,其動力學方程無比復雜,其實大可不必 。因為,比起外空間,內空間極小,可以看作質點,即4維空間足矣 。可是愛因斯坦四維空間的引力場方程,也復雜,無法求解 。
看來4維空間未必是個好東西 。無數事實證明:再復雜的運動軌跡,都可分解為若干二維線性代數來處理 。
其五,物理學有必要無限細分么?
即便存在比普朗克長度更小的粒子,也沒有必要建立這樣的范疇 。分解到電子、質子、中微子、真空介質的量子,已到最小境界 。“外無其大內無其小”是大道理 。物理學的量子,小到夠用管用即可,小到可能測算即可 。如果小到弦論那么小,有必要么?

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