宇宙是十维的

原创 Alex带你看宇宙 Alex带你看宇宙 7月28日

对于不同维度的生命来说世界是完全不同的。在二维生命看来，世界只存在长度和宽度，它们不能理解高度，三维世界在二维世界中也仅仅是一个投影。有一天，智慧的二维生命突发奇想，如果将世界向上抬一下是否还存在另一个维度？不错，在这样的突发奇想下，三维时空被发现了。

如果将我们所观察到的时空往上抬一下，你会发现同样的情况。也就是说宇宙不光是我们所观察到的三维，而是一个十维度的空间。在宇宙诞生的早期，它的直径极小，相当于一个奇点，那是一个十维的空间，所有的空间维度都卷缩在一起。在那时，宇宙的能量和温度都非常高。

高能量高密度的宇宙由于不稳定，于是大爆炸发生了。维度被解散，能量分离，温度下降。于是三维的空间长宽高得到无限延伸开来，第四维的时间随着空间的延伸而铺开整个宇宙，这就是目前人类所感知到的宇宙模样。根据弦论，宇宙是十维的。而另外剩下的六维仍然卷缩在普朗克尺度以内（普朗克尺度是直径为10∧－33厘米的极小空间，可以近似看作一个奇点）。

当宇宙处于极高温度下时，引力便会与其他三种统一力分离开，引力会随着宇宙的膨胀而不断延伸为长程力。在宇宙爆炸过程中，宇宙进一步得到了胀大和冷却，自然界中的其他三种基本力便开始撕裂，弱电力和强相互作用力分离开了。

在宇宙诞生10∧-9秒后，温度迅速下降，这时弱电力进一步分裂成了电磁力和弱相互作用力。这时，自然界中的四种基本作用力已经基本形成。宇宙中布满了轻子，光子和自由夸克。之后宇宙再次进一步冷却 夸克作为基本粒子组成了质子和中子。质子和中子再作为基本的微观粒子又组成了原子核，原子核又与核外电子组成了原子。就这样早期物质形成了。

而这个过程却相当漫长。最早的原子问世大概发生在大爆炸后的30万年，此时的宇宙由于膨胀温度下降到了3000开尔文，氢原子形成了。此时由于宇宙已经膨胀数年，整个宇宙变得透明，在密度缩小的宇宙中，光子终于可以自由传播而不至于被吸收。（光子是组成光的基本粒子）

这些就是宇宙的演变史，随着宇宙的逐渐冷却 四种基本力也就结束了相互纠缠而组成的复杂态分离开来。首先引力分离出来，然后强相互作用力，接着弱力，最终电磁力独立出来。

在四种自然力分离的同时，宇宙空间的三维也延展开来，时间作为第四维度平铺开来。但是其他六维仍然卷缩在原始奇点。这就是十维空间下的宇宙。

那么多维空间是长什么样的呢？克莱因瓶状还是其他呢？关注我，下期文章带你去看多维空间的模样，一起看遍宇宙的诗和远方。