什么是維度：破解次元壁的秘密 知物科普

目 錄
前 言

第1章 從零維到一維的世界
事物從“點(diǎn)”開始12
歐幾里得幾何學(xué)的誕生14
定義點(diǎn)和線沒有意義？19
單單是“無數(shù)”不能成線20
一維空間的點(diǎn)總是不變的嗎23
線之國的生命體26
用一維構(gòu)造三維28
專欄 存在著非一維的線31

第2章 二維世界
證明“平行公設(shè)”36
神童創(chuàng)造出的新幾何學(xué)體系39
從歐幾里得幾何學(xué)到非歐幾里得幾何學(xué)42
黎曼幾何學(xué)的誕生46
二維世界的“正方形先生”51
測量二維世界54
人類的眼睛只能看到二維56
專欄 中子星上的二維生物58

第3章 三維世界
空間和物質(zhì)是同一種東西62
牛頓的三維“絕對空間”66
宇宙的三維空間是平坦的嗎71
宇宙大爆炸和平坦宇宙73
宇宙是在平坦?fàn)顟B(tài)下膨脹的嗎79
三維空間不是連續(xù)的？80
專欄 三維宇宙和正多面體81

第4章 從三維空間到四維時(shí)空
數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家眼中的“新維度”84
黎曼的“彎曲空間”登場89
數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家的不同立場91
空間和時(shí)間是“絕對”的嗎92
時(shí)間膨脹和長度收縮的宇宙95
閔可夫斯基和愛因斯坦的“時(shí)空”概念96
名為額外維度的“魔法杖”102
向著遙遠(yuǎn)的“終極理論”前進(jìn)104
光線在引力場中會發(fā)生彎曲107
專欄1 黎曼的n維幾何學(xué)112
專欄2 兩個(gè)相對論114
專欄3 時(shí)間維度和空間維度有什么區(qū)別116

第5章 初露頭角的五維空間
初次提及“五維”118
預(yù)測空間的“漣漪”——卡魯扎-克萊因理論122
被拋棄的五維世界128
操控16維、26維的理論家130
嘗試描繪隱藏的維度132
五維空間和六維空間135
額外維度一定會出現(xiàn)嗎137
專欄 規(guī)范場論140

第6章 弦理論和多維宇宙
消失的卡魯扎-克萊因理論再度復(fù)活142
從“粒子樂園”到“夸克”146
楊-米爾斯理論150
名叫“標(biāo)準(zhǔn)模型”的不完整理論153
“真理是可以通過它的美麗和單純來認(rèn)識的”155
“振動的弦”和26維世界156
出現(xiàn)了，超對稱性160
在弦理論中統(tǒng)合引力161
英年早逝的謝爾克的繼承者163
專欄1 粒子加速器165
專欄2 “對稱性”和“超對稱性”166

第7章 人類是膜宇宙的住民嗎
比十維更深層次的謎團(tuán)170
普林斯頓弦樂四重奏和卡拉比-丘空間172
統(tǒng)一5種超弦理論的“M理論”178
漂浮著所有“泡泡宇宙”的“多元宇宙”183
M理論簡化后的“膜宇宙”的出現(xiàn)184
在“引力膜宇宙”和“弱膜宇宙”之間187
尋找“KK粒子”的蹤跡190
作為后記的終章193
數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家的墓志銘194
時(shí)間的存在與不存在195
我們究竟在哪里198