導讀：高維度理論為什麼不能存在，看看此文就懂了。此文為《時空存在性不需要懷疑》的上篇，還有下篇。建議連起來讀。之所以分開發，是因為文章太長，有發文限制。雖然有公式，但大家不要有負擔，就是按思路走就行。
時空存在性不需要懷疑
——靈遁者
存在不需要被懷疑，這是我要強調的。任何一種存在，物質存在也好，意識存在也好，都是存在，存在不需要懷疑。
在繼續寫下去之前，我還是將最簡單但最重要的認識寫下來。你得先有下面這些認識，才能聽得懂我在講什麼。
人的定義：人是社會關係的總和。
意識的定義：意識是物質逆熵存在的本徵。
人的意識的定義：意識是社會關係的總和的本徵。也可以表述為：意識是人的總和的本徵。
物質的定義：物質是意識存在的本源。【物質和意識的關係猶如電場和磁場這樣的類比。不存在「存在先於本質」這樣的先後順序。正確的表達是存在即本質！】
物體意識層次的劃分：
1、無感覺。一塊石頭是沒有感覺的。
2、感覺
【高級生命體，意識最低的層次就是感覺。感覺包括觸覺，聽覺，視覺，嗅覺等。】
3、知覺【我覺察到了危險。就是知覺。】
4、想像【把太陽看成一個點，就屬於想像。】
5、思維
6、超思維
讀了上面的內容，你就可以看下面的回答了。
在我這裡，你在你之前就是存在的，存在形式不一樣而已。舉個很簡單的例子， 你是某一精子和卵子結合的產物，而精子和卵子又是人吸收能量【吃喝】產生的，只是從某一形式轉變另一種形式存在了。同理，你死之後，你也是存在的。簡單來說就是能量守恆定理，從這個角度講，「每個人」都是永恆存在的。只是存在的形式不一樣，這就是為什麼要給物質的意識劃分層次。
所以再次強調，哲學的第一大問題「存在」是絕對存在，不需要懷疑。而物質存和意識存在是「存在」的一體兩面，互相影響，互相依存，沒有第一第二之爭！具體的推論在本章不再重述，大家可以前面章節。
本章是補增章節，既然是一本哲學書籍，我意識到雖然我不打算在方法論的層面做細緻拓展，但該書並沒有就空間和時間做論述。而在《變化》和《見微知著》中的論述，更傾向於科普語言，而非哲學語言，所以思慮再三決定補增這一章節，來解答大家關於時空的疑惑。
而要解答時空的疑惑，必然是一個「重大工程」，我得有心理準備，你作為讀者同樣要有心理準備，沒個2個小時，你休想讀完或者讀懂。而且本章也必須穿插大量的物理前沿研究，也就是必須結合前輩們【尼採，馬克思，笛卡爾，薩特，海德格爾……】沒有看到的物理前沿，來對當下的哲學做新的拓展，否則我做的哲學思考，沒有任何意義，一定突破不了前輩們的認識。就像我在本書中一開始就說的，你不要想著自己比別人聰明，相比於馬克思這樣博學的人，即使現在的我們，都還是難以比肩的。但也不要妄自菲薄，因為我們站在了更高的巨人肩膀上了，我們站在了這個時代的前沿，也正好學了點東西，有了些想法。
講到這裡，我再給大家講一些有突出貢獻人的思維，也不算偏離主題，因為後期會講到他們的理論，來作為我理論的支撐。
應該從伽利略開始說起，伽利略算是打破宗教枷鎖的第一人，所以被譽為近代科學之父。牛頓統一了天上地下的力，但請記住，沒有伽利略和第谷以及克卜勒的研究，牛頓很難推導出引力的平方反比定律。之後出現了麥克斯韋，統一了電磁學。但他也是在他老師法拉第的基礎上完成的理論。後來又出現了愛因斯坦和楊振寧。你去深刻地了解這兩個人，你會發現一個人要在科學領域有劃時代的貢獻，真的是一件無比驚心動魄又奇妙的事情。相對比前三人，愛因斯坦和楊振寧更具有開拓性，所以他們能被譽為「宗師」級別的人物。
愛因斯坦能率先突破權威「牛頓」時空理論，這是他的成功之處。當時一隻腳跨近狹義相對論門檻的人，可不止他一個人。洛倫茲，龐加萊都有了相應想法了，就是不願意或者說不敢否定牛頓的絕對時空，還在「以太」學說裡尋找答案。而愛因斯坦就足夠大膽，既然麥克斯韋公式裡得出的光速沒有參考系，何不認為光速在任何參考系中都相同呢？偏偏要給自己找麻煩，這不是聰明人該幹的事情啊。於是他成功了。愛因斯坦最牛的地方，當然還是廣義相對論了，因為如果不是他，廣義相對論可能現在也沒有弄出來。
而最重要的是他的研究思維與眾不同，他說：「想像力比知識更重要。」你們一定要懂這句話的深意。原來的科學都是先實驗，然後從實驗數據找規律，推導公式。你們看看下面的愛因斯坦廣義相對論場方程，你就懂了，什麼叫想像力大於知識。就這個公式，你怎麼通過實驗來得出公式呢？你就是現在知道了這個公式，現在要得出解還很難，而且這都過了100多年了。
愛因斯坦用的是什麼方法，就是先理論，後實驗。尤其是對於那些複雜情況的研究，你實驗是無法展開的，所以你必須用「理論物理」來整。大概就是先拆分問題，找對稱性，對對稱性做「大腦實驗」，用高超數學手段進行推理，得出公式，後面慢慢驗證。
雖然說廣義相對論是愛因斯坦的貢獻，但他也還是在別人的基礎上，只是這種想法的誕生，沒有他可能別人還真想不到。對於廣義相對論有貢獻的人，有馬赫，黎曼，馬塞爾·格羅斯曼，希爾伯特，埃倫費斯特。尤其是格羅斯曼和希爾伯特直接參與了公式的推導，因為愛因斯坦的數學能力並不出眾，廣義相對論所需要的數學語言，是他當時沒有掌握的。而馬赫和埃倫費斯特在思想上給了愛因斯坦啟發，這個我在科普書中有寫過，在此也不重述。
再來說楊振寧，楊振寧的成功真的是有天時地利人和。楊振寧正好最崇拜愛因斯坦，和愛因斯坦還有過交談，楊先生自己都說遺憾的是沒有留下照片。但是愛因斯坦這種思維研究方式，極大地影響了楊振寧，偶像的力量還是不容忽視的。他和李政道以宇稱不守恆名噪一時，當年提出的理論，被吳健雄女士通過實驗證明，與次年就獲得了諾獎。應該是諾獎史上得獎最快的研究。他們的膽量有多大，你現在可能感覺不到。但宇稱守恆那時候就是在物理學界是根深蒂固的認知，幾乎沒有人懷疑。有問題的時候，大家也是懷疑有什麼沒有發現的東西導致的，從不懷疑宇稱守恆出現了問題。比如玻爾曾經懷疑過，但泡利預言是一種粒子在作怪，後來發現了中微子，成功解釋了缺失的能量。像泡利，朗道，費曼這些人，都是認為試圖推翻宇稱不守恆是傻子一樣。朗道有個叫沙皮羅的學生在研究介子衰變的時候也覺得宇稱應該不守恆，寫了篇論文給朗道審閱，朗道直接不看。
大膽猜想，小心求證，楊振寧和李政道是很牛的。正好完成該理論的三個人物都是中國人，你說巧不巧。【當時李政道和楊振寧還沒有加入美國籍，吳健雄是剛剛加入美國國籍不久。】而之後，楊振寧又能在外爾的基礎上，發展出楊米爾斯理論，更是驚人之舉。可以這樣說，沒有他的理論，標準模型現在發展到那一步了都還是未知數。
吳健雄先生
【上圖這位女士，就是驗證宇稱不守恆的吳健雄先生。她是楊振寧和李政道的學姐。還是老鄉幫老鄉。哈哈。因為當時沒人接他們這個實驗，但吳健雄接下來了。並且推掉了旅行和會議，專門來完成實驗。】
可是反過來說，假如費米【最早描述弱力的是費米的理論】不是李政道和楊振寧的老師，假如楊武之不是楊振寧的父親，假如楊振寧不具備愛因斯坦的「對稱性」思維，假如楊振寧沒有出國……那麼楊振寧還真的可能沒有如此大的理論成就。所以你越深入了解一個偉大科學家的故事，你就越能發現，勤奮和敏感的科學思維，以及科研環境【當時能做宇稱不守恆實驗的實驗室國內不具備，當時是1956年。】對於一個科學家而言是多麼重要。
我看到有人網上問：「為什麼現在楊振寧沒有新理論發現了？」各位，為什麼我要說天時地利人和呢！這就是了，你不得不服老，科學家雖然不是運動員，但也有黃金期，你去查查就知道了，很多大科學家的重大貢獻和發現都是在45歲之前完成的。從這個角度來說，成名要趁早是對的。早努力比晚努力重要多了。
但人都是後知後覺的，求學時代的我們，總是叛逆，不以為然，以為青春永在，以為我幹什麼都行，去哪都沒有問題。所以你如何引導你的孩子，提早找到他熱愛並且為之奮鬥的東西，是一件很幸運的事情。
現在回到時空的話題上來，我的觀點到現在還和從前一樣，那就是空間，物質，時間是一體的，不可分割。人們總愛拆分問題，這樣看問題似乎會簡單，但其實對於一些複雜問題，拆分是不合理的，拆分之後的研究也不客觀。比如混沌理論，比如時空理論。
但大多數人的印象是物質空間和時間可以拆分，那就拆一下，所以先說說物質空間。空間一定要說物質空間，因為有一丁點的物質就能證明空間的存在，空間一定是物質空間，不是物質空間的空間你也無法想像！所以這個認識你得有。我在《變化》中寫過關於高維度時空的論述，我說高維度時空理論值得懷疑，就是我不大讚同有超過4維時空的存在。而大家發現了沒有，各種科普都愛把空間維度往高了說，尤其是抖音上，我看到過好幾個這樣的解說。我在《變化》中的那篇文章叫《宇宙時空的哲學》，你可以先去看看那篇文章，然後再回來接著看這篇，這樣你就清楚我為什麼接下來會這樣寫。我懷疑高維度時空理論存在的原因是那樣的維度空間我們無法想像。而今天我將用另一種方式，來再說一次為什麼。
在前面的章節裡，我們已經提到了，人是一種局限，有時候我們看不到，也聽不到很多東西。那是不是說，有很多東西存在【比如說高維度空間】，我們也身處其中，但我們發現不了。
一個常用的展示電磁波的圖像如下：
我們都很清楚，我們看不到電場和磁場，我們只能看到一小段電磁波。不知道大家意識到了沒，人們對於高維度空間的認識，其實是從麥克斯韋方程開始的。雖然麥克斯韋本人並沒有意識到這一點。麥克斯韋49歲去世，英年早逝。死後8年，理論才被廣泛重視，讓人覺得心痛淚流。
可是為什麼說人們對於高維度空間的認識，是從麥克斯韋開始呢？是因為麥克斯韋理論不再滿足伽利略變換了，伽利略相對論原理在麥克斯韋這裡失效了。人們都在問：「為什麼會這樣？」起初假設麥克斯韋理論中的光速是相對於「以太」系存在的，可是一直沒有找到以太。後來的故事，大家都知道了。愛因斯坦放棄了「以太」的概念，決定打破「舊世界」，建立「新世界」，於是新的時空觀出現了。
有必要簡單的介紹一下麥克斯韋方程。
麥克斯韋方程組的四個方程：描述靜電的高斯電場定律、描述靜磁的高斯磁場定律、描述磁生電的法拉第定律和描述電生磁的安培-麥克斯韋定律的積分形式。把它們都寫下來就是這樣：
高斯電場定律：穿過閉合曲面的電通量正比於這個曲面包含的電荷量。
高斯磁場定律：穿過閉合曲面的磁通量恆等於0。
法拉第定律：穿過曲面的磁通量的變化率等於感生電場的環流。
安培-麥克斯韋定律：穿過曲面的電通量的變化率和曲面包含的電流等於感生磁場的環流。
從視覺角度來說，判斷距離，判斷深度不是那麼簡單的事情，是一個相當複雜的思維過程。我曾經看過幾個心理學家的實驗，比如有野生部落的人沒有見到過船隻，他們遠遠看到一個「火柴盒」大的東西，就以為那個東西就是火柴盒那麼大。等到靠近了，發現它原來是龐然大物，都不敢相信。還有有人說我們是天生恐高，或者說恐高是後天形成的。各位恐高肯定是後天形成的，但對於深度的認知是否天生，還需要研究。「恐高」不等於「對於深度的認知」。我個人認為對於深度的認知，我們在母體中就開始了探索，所以他是對「深度」有認知的，哪怕這個孩子是眼盲。還記得前面章節，我們提到一個日本盲人畫自己遊泳嗎？
所以了解自己和了解周圍世界的運行方式，才能更好的認識世界。麥氏方程組確定了可見光的物理規律，即可見光如何傳播、如何與物質作用，幾何光學近似引入了歐式幾何學（三維歐式空間），光線攜帶物體的信息成像到視網膜上（二維圖像），視網膜裡的視色素把光轉化為電信號（視黃醛吸收光激活視蛋白，調節Na+離子濃度，使膜超極化），雙眼視網膜的電信號通過視神經傳遞給大腦皮層，大腦把電信號處理並轉換為人類能理解的感官世界。
我們知道空間、維度之類的概念是幾何學裡的概念，現在要問的是我們眼睛看到的世界到底滿足哪種幾何學？為什麼人類總是在追求更高維度的設想？
學習過狹義相對論的人，都清楚了，我們的世界有時候無法用歐式幾何來描述。需要用到閔式幾何，黎曼幾何等。
歐式幾何和非歐幾何區別在於是否要滿足第五公設即平行線公設。你一定聽說過這個公設，它就是過直線外一點，有且僅有一條直線和已知直線平行或者等價於三角形內角和等於180度之類的。我們眼睛裡看到的兩條直線幾乎都會交於一點，這個點通常是無窮遠點。
Maxwell方程代表的電磁相互作用，是一切感官的物理學基礎。僅以人類的感官為例，視覺、聽覺、嗅覺、運動覺等等所有接受到的外界信息，只有轉化為神經元的電位信號才能為大腦知道。眼睛和大腦處理視覺的生理學過程異常的複雜，但是所有這一切過程的物理學基本規律卻相當地簡單！
理論物理學家喜歡用作用量S來描述最基本的物理學規律。為了探索更高維度的空間，我們必須先了解我們所生存的三維空間。開頭已經寫下了三維空間下的Maxwell方程組，這裡用更現代更時髦的語言，把時間也當作一個維度，不過時間和空間還是有些區別，為了區別它們，把時間坐標乘上虛數Z，這樣就可以把時間維度當作空間維度來處理。下面的內容，答者有時候會用空間，有時候會用時空，讀者需要注意時空比空間多一個時間維，希望不要弄混了！
【在這裡得給大家說明，下面的公式證明內容，非我本人原創完成，內容作者署名為：yinset。來源於知乎。】我思考良久，還是把這個摘錄上來，雖然很少有人會看完或者看懂。
我先給大家總結一下，下面公式的證明其實用一句話就可以說完：四維時空理論在五維時空中不適用了，這就是我們高度懷疑五維時空存在的可能了。可是為什麼我們發展了那麼多高維度理論呢？因為在高維度理論中，數學形式表達，有更簡潔的方式，而且能夠使得一些低維度不兼容問題開始變得融洽，比如引力和量子力學的矛盾。在更高維度上【比如11維度的弦理論】就是融洽的。
好了，知道了內容的總結，我們開始看看這位學者的證明，看不懂方程沒有關係，去理解他的思路。
像上面可見光和視黃醛分子裡的電子的電磁相互作用規律就是
，-e表示電子帶1個基本電荷單位e的電量，負號表示電子帶的是負電，表示光子自身的作用量是
。表示電子的作用量是
。把這三項和而為一，就是：
這就是所有已知生物感知這個美妙世界的共同的物理學基礎規律。
如果人類真的能在四維空間用眼睛看到什麼些稀奇古怪的玩意兒，那麼這個拉格朗日量在五維時空同樣起作用。看起來好像是如此，只要把時空維度換成
五維就行了！但是魔鬼隱藏在細節之中，這個作用量還不是最根本的物理學規律。目前已知的最根本的物理學規律是標準模型
這是關於已發現的物質世界的物理學規律最為濃縮、最為精煉的形式！
表面上沒有上面的光子和電子的拉氏量的內容。要找到裡的東西，你需要在下面這張經常用來勸退人的變種圖裡仔細尋找。答主已經好心幫讀者用藍色墨水筆標出來，所以大家不要費力氣找了！
上面這個很複雜的圖是標準模型的拉氏量，我們沒有學過的人該怎麼理解？就一句話：該方程描述了所有粒子相互作用的過程。計算特定的過程就用特定的項就好。它是人類在目前的科技水平下能夠達到的最接近萬物之理的一個理論，文明的象徵。
具體一點講標準模型的拉格朗日量，包括了五個獨立的部分：
(1) ：描述了膠子。
(2) ：大概一半的方程是用來解釋玻色子之間的相互作用的，特別是W和Z玻色子。
(3) ：這個部分的方程描述了基本物質粒子與弱核力之間是如何作用的。根據該公式，物質粒子共分為三代，每一代都有不同的質量。弱核力幫助那些質量較大的粒子衰變為質量較小的粒子。這部分也包括了與希格斯場的基本作用，也就是一些基本粒子獲得質量的來源方式。有趣的是，這部分方程的其中一個假設與物理學家近年的發現相悖。它錯誤的假設中微子是沒有質量的，而我們在實驗中已經探測到中微子具有輕微的質量。
(4) ：在量子力學中，粒子的運動路徑並不是單一的，也就是說有時候在這一類型的數學方程中會出現「冗餘」。為了消除這些冗餘，理論學家經常利用虛粒子，他們稱之為鬼粒子（或鬼場）。這個部分的方程描述了物質粒子如何與希格斯粒子（希格斯場的虛擬實體）作用。
(5)：方程的最後一部分包括了更多的虛粒子，它們叫做法捷耶夫-波波夫鬼粒子，用來抵消發生在弱核力的相互作用時的冗餘。
標準模型的拉氏量
裡的大L代表左手的費米子
大R代表右手的費米子。讀者會發現L和R明顯的不一樣。這體現了我們世界的一種不對稱性，這種不對稱就是宇稱不對稱，就是我們上面提到的楊振寧和李政道發現的。這也是我摘錄此文的原因，我對於他的證明公式也是無力判斷，但我對於宇稱不守恆的發現和證明過程有很熟悉的了解。
物理學家們相信物理學規律是左右對稱的，從來沒有懷疑過左右不對稱的可能性，直到那兩個年輕人出現。手徵性體現在標準模型裡，就是費米子要像腦裂人一樣，分別按左右兩套不同的規則運行。讀者會在
發現有(左邊的一半)和(右邊的一半)。L和R裡的電子，陶子等是各種費米子場的簡寫，在微觀世界裡，粒子不像宏觀世界那麼有個性，
它們的作用量其實都是
。細心的讀者會發現各種場下標會帶個L或R，這個L或R表示其是左手或是右手。左右的定義依賴於一個矩陣
，它的定義是
。
(左右費米子定義)。
裡有一個四維時空獨有的張量
，某些讀者對它的空間分量更熟悉
，三維空間的矢量運算叉乘X就含有它
。
我們可以看看費米子的左右兩套規則是如何運行的？
讀者會發現左手費米子的規則要遠比右手費米子的規則複雜一些。左手電子和左手的中微子組成了個列矩陣，叫做同位旋二重態。我們可以打開左手的公式：
左手的公式變為：
相信讀者已經找到答案！對於電磁相互作用來講，左右兩套規則是相同的。但是還有些被紅綠棕三色標記的作用項在右手的公式裡找不到對應的項。這表示這些相互作用是左右不對稱的。
標準模型也告訴了我們，為什麼絕大多數生物選用光子作為信息傳遞的媒介。標準模型中有三種矢量玻色子。費米子的特性是同一個態只能由一個費米子佔據，而玻色子沒有這種限制。正是這種差異導致所有的物質都是由費米子組成的，費米子是剛性的來源，也是立體圖形的現實來源；玻色子更適合傳遞力和攜帶信息。再看看光子和膠子，我們可以先看看它們有什麼不同？
首先膠子有8個，而光子只有一個。其次，膠子的場強裡有這樣的項
，這表示膠子可以和自己發生作用。和光子類似，膠子也能和費米子發生相互作用，不過它不能和輕子發生相互作用，而是只和夸克發生相互作用。
觀察上式會發現夸克的規則比輕子更複雜一些。不過夸克在我們的世界不能單獨的存在。而是囚禁在重子和介子這些強子中。組成原子核的質子和中子是由三個夸克組成的，人類從未觀察到過單獨的夸克。單夸克的一個特性是帶有分數個基本電荷，比如上夸克u帶2/3 個基本電量，下夸克帶-1/3 個基本電量。夸克還攜帶一種叫「色」的荷，它的流是
。所有已經發現的由夸克組成的強子都是無「色」的。之所以大自然禁止夸克單獨存在，是因為傳播色力的膠子之間的自相互作用強過了夸克和膠子的相互作用。
通過上面的分析，我們可以知道保證人類及已知生命存在的四維時空的物理學基本規律，在五維時空是不成立的。所以那些告訴你到了五維時空或者四維空間將要看到什麼現象的科普是不嚴謹，至少現在來看是這樣的。在很多科普作品中，作者常常為了迎合讀者的口味，直接用射影幾何裡面的關係，來代替歐式空間的關係。人類的大腦在其中經常推波助瀾，因為它符合常識，符合大腦的預期。而這些讀者常常沒有意識到自己其實已經掉進了陷阱裡。
射影幾何學是大腦最終呈現給我們的世界所遵循的幾何學。但是有些時候，如果光所在的空間不是歐式空間，而是彎曲的話，就會有匪夷所思的事情發生，比如你可以不藉助鏡子就看到了自己的後背。在靠近黑洞的不穩定軌道上，有光子軌道組成的球面叫光球。如果有人恰好穿過光球，比如星際穿越裡的庫伯，他會看到自己的上下左右前後部分同時出現在扭曲的圖像裡，就好像看一副全息圖一樣。這個時候大腦想把看到圖像按照射影幾何的方式處理時，就會被黑洞給搞懵！
目前為止，也沒有任何實驗證據支持存在高於四維時空的物理學意義上的空間。不過物理學家們還是發展了一系列的高維度理論。許多人聽說過的超弦理論就是一個十維時空的物理學理論，或者說有九個空間維度和一個時間維度的理論。
物理學家發展高維空間或高維時空理論的動機在於高維時空裡的物理學規律會比我們所在的四維時空的物理學規律更加簡單。還記得本文的第一個公式麥克斯韋方程組嗎？這個方程組也許已經幫答主勸退了很多人。第一次見到這個方程組的人會發現方程裡儘是些奇怪符號、
X、.，如果是積分形式還有
、之類的。這是因為方程是用三維空間的語言寫出的。我們可以看看這些三維空間的場或算符是到底是什麼？如果是四維語言，它會是什麼樣子呢？如下圖：
上式左邊是麥克斯韋方程組的四維形式，右邊是對應的三維形式。哪個更簡潔是一目了然的。
前面提到了11維度，現在簡單來說說為什麼人們會把維度提高到那麼高？
要搞清楚十一維的宇宙，還是先從我們最熟悉的三維世界開始。當我們說我們現在處在三維世界的時候，我們指的是空間是三維（長寬高）的，如果再把時間算進來，那麼一共就是四維。
有部分學者認為「維度」對於理論沒有要求，也就是說同一理論在任何維度都成立【比如說麥克斯韋方程，相對論，牛頓運動方程等】。其實有要求的，如果真的沒有要求，那麼牛頓運動方程就不會被拓展到相對論了。相對論時空相對於牛頓時空，就是高一維度的時空，這點我們得承認。現在的科技和科學也是建立在新時空理論之上的。所以大家看一篇文章，得有自己的想法，得自己來判斷對錯。
11維度理論來自於超弦理論，該理論是為了完成統一理論而進行的探索。這個理論對宇宙的維度做了限制，它要求宇宙的維度一定要是某個具體的維度。
超弦理論把世界最基本的單位看成一根根振動的弦，這個弦的不同振動的方式產生了不同的粒子，組成了我們的世界。超弦理論吸引人的地方在於：它可以統一廣義相對論和量子力學，可以統一最基本的四種力（引力、電磁力、弱力和強力），是目前大統一理論的最佳候選人之一。當然，超弦理論本身還有非常多的問題急需解決，還遠未到完善成熟的地步。
超弦理論的前身是弦理論，當科學家們提出弦理論的時候，他們理所當然的認為弦理論與之前的理論一樣，於是他們把弦理論用來計算三維空間的物理量的時候，發現了一些讓人哭笑不得的事情：如在求解概率的時候，他們竟然算出了負數，或者大於1的數。
我們都知道概率是一個0到1之間的數，0表示不可能發生，1表示絕對發生。那麼概率為負數或者大於1這是什麼？
針對這個問題，美國羅格斯大學的一個科學家洛夫萊斯提出了一個令人震驚的解決方案：就是把理論放到更高的維度裡去。
通過計算，他們算出這個維度是25維。沒錯，就是25維，這比我們的3維世界高出太多了。那麼，為什麼弦理論下需要在25維下才能使計算結果有意義呢？
根據狹義相對論，任何有質量的物體的速度都無法超過光速，光子之所以能夠以光速飛行，是因為光子的靜質量為0。但是在量子力學裡，時空中充滿了量子漲落，我們通過不確定性原理對物體最低能量的探索，我們發現物體最低的量子漲落能量並不為0。
我們都知道弦是非常小的，在這麼小的地方肯定也是存在量子漲落的，所以弦的最低能量也不為0，弦的這個最低能量加上弦振動的能量就是弦的整體能量。但是，光子的這個最低能量必須為0。
根據弦理論，在不同的維度裡，這個弦的最低能量值千變萬化，但是他們經過一系列的計算之後發現：光子的整體能量（最低能量+振動能量）與2+（D-1）×（1+2+3+4+5+……）成正比（其中D代表維度）。
歐拉的不可思議公式
歐拉一生的數學成功不計其數，但是可能讓大家最為驚嘆的就是下面這個歐拉公式：e^iπ+1=0
這個奇妙的公式，把數學裡最常見的幾個常數用這樣的關係表示出來，說這是數學裡最美的公式，相信也沒多少人有異議。
但是，上面的歐拉公式雖然美，但不是我這裡想說的，我這裡要說的不可思議公式是這個：1+2+3+4+5+……=-1/12（正整數無窮項相加竟然得到負十二分之一這樣一個負數，網上有視頻證明，此處就摘錄其證明過程）。
我們直觀的認為，正整數無窮相加怎麼著都會得到一個非常非常大的數，怎麼會得到一個負數呢，而且還是一個負分數。可以說，歐拉的這個公式賦予了無窮大意義。
有了歐拉的不可思議公式，我們把它代入到光子的能量公式（光子的整體能量（最低能量+振動能量）與2+（D-1）×（1+2+3+4+5+……）成正比（其中D代表維度）裡去，就可以得到當D=25的時候，光子的能量等於0，所以弦理論下的25維就是這麼來的。
接下來，弦理論開始了大規模的升級，然後弦理論升級為超弦理論。
超弦理論跟弦理論不一樣的地方在於：超弦理論的弦除了在普通空間的D維方向上振動以外，還在超空間的格拉斯曼數坐標的方向上振動。因此，光子的質量還要包含這兩個方向的效果，所以在超弦裡這個能量變成了弦理論的三倍。
於是：光子的整體能量（最低能量+振動能量）與2+3×（D-1）×（1+2+3+4+5+……）成正比。代入進去可以得到：2-（D-1）/4=0，算出來D=9。這就是說，超弦理論裡只有當宇宙的空間的維度為9的時候，超弦理論才有效。
超弦理論建立起來以後出現了一個難題：科學家們發現在9維空間裡存在5種形式不一樣的超弦理論，這5種理論到底誰是對的誰是錯的？
弦理論家威騰發現，這5種理論其實是一種理論的化身！既然現在已經知道5個超弦理論其實是某個更加神秘理論的5個分身，那麼接下來的任務當然把它找出來。直到現在還沒有找到，如此神秘，就起名為M【mysterious】理論。
雖然我們還未能揭開M理論神秘的面紗，但是我們知道那5個不同的超弦理論是在一個更高的維度裡實現統一的，超弦理論的空間維度是9維，所以M理論的空間維度就是10維，再加上不論在哪裡都存在的時間維，剛好就是11維！這就是11維度理論的來源。
根據M理論，如果我們的宇宙真的是11維的，那麼為什麼我們現在只能感覺到4維（3維空間+1維時間）呢？
這是因為其他幾個空間在很小的地方蜷縮起來了，用術語說叫緊化了。這個也很好理解，比如我們遠遠的看一根電線，我們覺得它是一維的一根線，但是當你慢慢走近這根電線的時候，就發現這原來是一個二維的曲面，或者說三維的圓柱體了。也可以這樣說，原本三維圓柱體狀的電線慢慢縮小，縮小到一定的範圍我們眼裡就只有一條線了，其他幾個維度的空間也是一樣，這樣縮小了，所以我們看不到。
也就是說，任何一個大於三維空間的維度，一定是一個「曲面」，懂了嗎？和我們平時所理解的長寬高概念不一樣了。
時空彎曲的秘密被編碼在時空兩個點之間的距離裡，物理學家通常叫它線元或者度規，這兩個概念對於理解時空很重要。不同的線元和度規決定了你需要不同的時空，這在牛頓時空發展到相對論時空很明顯。
靈遁者油畫
所以只要第四個空間維度捲曲的足夠小，四維時空的生物就很難被發現。在這個受限制的維度上的引力規律以四維時空的觀點看來就像電磁力規律一樣。電磁力和引力一樣也能被解釋為時空的彎曲，不過不像引力是不受限制的四維時空彎曲，而是第四個空間維度的彎曲。以五維時空的觀點來看，只需要引力的規律就足夠了，而不像四維時空通常觀點，需要引力和電磁力兩套物理學規律。所以說高維空間適合拿來統一物理學基本規律！
能讀到這裡你很有耐心，因為上面的內容尤其是涉足公式的內容，很容易讓你放棄。看到這裡之後，你有什麼感覺？想說什麼？
本文收錄在獨立學者靈遁者哲學著作《重構世界》一書中。