另类解释高维度空间的定义
在牛顿时空中的空间被定义为直线3维。
上下，左右，前后3个方向，每个方向都是相互垂直的。
可以无限延伸。
这就是我们普通人可以想象跟感受到的3维空间的实际模型。
那么高维空间到底是怎么样的呢？要了解高维空间的定义，我们必须先了解一下经典牛顿力学中物质质点的定义。
【菜科解读】
物理学为什么要定义空间？
主要是为了描述物质的运动特性才定义的空间。
在牛顿时空中的空间被定义为直线3维。
上下，左右，前后3个方向，每个方向都是相互垂直的。
可以无限延伸。
这就是我们普通人可以想象跟感受到的3维空间的实际模型。
那么高维空间到底是怎么样的呢？要了解高维空间的定义，我们必须先了解一下经典牛顿力学中物质质点的定义。
现在来看看牛顿力学中如何描述物质。
牛顿力学中把物质抽象化为一个质点。
这个质点一般不考虑自旋，不考虑电荷，不考虑引力，不考虑谐振，波动等。
他把物质就看成是一个没有实际大小有质量的一个点，我们把这个点叫作质点，所以质点的运动特性就是3个空间坐标跟1个时间坐标。
如（X,Y,Z,T）就可以把一个质点的运动描述清楚。
而且每个坐标轴的方程式也比较好写，下面我来举个例子，通过这个例子形象的把高维空间的定义给引出来。
现在大家想象一下一个蚂蚁在一个管子里爬。
如何描述蚂蚁这个质点在一个管子里爬这个运动。
管子如果从截面积看是二维的。
如果蚂蚁沿着管子截面圆周方向运动。
我们可以用一个二维坐标来很精确的描述这个蚂蚁的运动轨迹。
如蚂蚁匀速在管子圆周方向转圈圈。
可以用X,Y加一个时间T来描述（X,Y,T）。
如果蚂蚁只沿着管子方向运动，可以用一个一维空间Z就可以描述，如（Z,T），其中T为时间。
现在蚂蚁同时螺旋式前进！我们就必须用3维空间加1维时间来描述。
（X,Y,Z,T），关键时候到了。
如果管子本身也在运动。
如管子以一端为圆心。
做匀速圆周运动。
如何描述蚂蚁的运动轨迹？
如果我们继续用3维空间来描述（X,Y,Z,T）。
那这个方程式会让任何物理学家跟数学家发疯。
没有任何人可以写出用 X,Y,Z,T来描述一个匀速转动的管理里做螺旋前进的蚂蚁的运动轨迹。
这么难以用方程式描述的运动怎么办？物理学家跟数学家都很聪明。
他们不会那么傻的用3维空间来描述这时的蚂蚁运动。
他们会引入一维空间。
如R。
用 X,Y,Z,R,T来描述这是蚂蚁的运动，R就代表管子的转动角度（从0到360度），这时描述的方程就显得非常简单。
这就把第4维空间给拉出来了。
在数学上，方程式会变得非常简单明了，物理学家也可以精确的描述出蚂蚁的运动轨迹。
只因为引入了另外一维虚假的人为定义的空间维度。
在这里R会被描述成卷曲的空间，因为它描述角度的空间。
它的值是从0-360度，所以被形象的想象成一个卷着的空间。
其实在研究微观粒子运动轨迹时，牛顿力学的3维空间根本没法描述微观粒子的物理力学特性。
如粒子的自旋，电荷，引力，强作用，弱作用，其实都是发生在3维空间的粒子，只是用三围空间的3个自由度量来描述太困难，太复杂了。
为了简化方程式，物理学家人为自定义引入了其他描述物质微观粒子自由度的量。
这才是真正物理学家在弦论，膜理论中使用8维空间或11维空间的目的。
如果管子不仅仅做圆周运动。
而且还要做上下震荡运动。
那就还要加一自由度参数，那么为了方程式的简化，就必须再引入一个维度，谐振维度D。
那时描述蚂蚁的运动就要用到5维空间加一维时间（X,Y,Z,R,D,T），其中D是描述管子上下谐振的维度。
如果蚂蚁本身还带有电荷。
并且电荷还随时间而变化。
为了描述一个带变化电荷的蚂蚁，就必须再引入一个维度，电荷维度。
如（X,Y,Z,R,D,H,T）其中H表示蚂蚁身上电荷的变化参数。
如果这个蚂蚁不仅仅带电荷，而且还自旋。
如自旋度为1或者2。
那么就必须再引入一个维度，自旋维度S；这时描述蚂蚁就必须用7维空间再加1维时间。
（X,Y,Z,R,D,H,S,T）这就可以方便的描述一个在谐振并且匀速圆周运动的管子里，做螺旋前进，并且带渐变电荷跟自旋的蚂蚁的运动轨迹。
这就是传说中的8维时空。
#p#分页标题#e#如果还要考虑蚂蚁的引力，强相互作用力，跟弱相互作用力，就必须再引入3个维度，那么就是11维时空了。
物理学家所说的维度，是物质运动的自由度的描述量。
不是实际我们所理解的牛顿力学中的空间维度。
牛顿力学的空间维度只是弦论里11维度中的3个维度而已。
其他维度，如自旋，电荷维度，引力维度，等等都是人为定义，为了描述微观粒子方便性，便于书写方程式所人为引入的。
弦论里的高维度就是我所说的维度。
是粒子物理学发展到一定阶段所必须引入的维度。
否则粒子物理学家没有办法写方程式来描述微观粒子的各种特性随时间的变化方程。
引入更多维度使得研究变得简单明了起来了。
你们看看弦论的方程式就知道了。
超正立方体的构思是为了让人们理解高维度（不是物理学维度）的一个例子，但这也恰恰把人们误导了。
以为高纬度的每个维度跟其他维度之间如三维空间一样都是垂直的。
这可以锻炼我们的思维跟想象能力，但对于研究物理学是没有任何意义的。
真正的物理学是研究物质运动特性。
这里的运动不只是空间意义上的运动。
也包括电荷变化，引力变化，强弱作用力变化，自旋变化，谐振变化都要描述。
这些都是物质的运动，是广义上的物质运动，如果研究微观粒子使用牛顿力学3维空间，所有物理学家跟数学家都要疯掉。
他们根本无法用一个 X,Y,Z,T来写出一个完美的方程式来描述微观粒子的各种运动属性。
地球连续35年收到神奇规律性信号？莫非真有外星人？
不过今日的一项研究成果登上了热搜，或暗示着可能存在地外生命的可能性。
7月19日，一篇题为《三十年的长周期无线电瞬变活动》的研究文章在《自然》杂志上刊发。
研究人员发现，至少从1988年起，一个神奇的外宇宙来源不断以22分钟的频率定期向地球发射无线电波。
目前，多国科学家纷纷开始观测这一神奇源头，试图努力解决围绕这个天体的神奇，它究竟是脉冲星、磁星，还是外星生命试图联系地球上的人类？未知外宇宙物体35年来不断发出神奇电波图源红星新闻在长达数月的时间里，国际射电天文学研究中心ICRAR的科学家们每三个晚上就会使用位于澳大利亚的默奇森广域阵列射电望远镜扫描一次银河系。
很快，他们就有了令人振奋的发现：“几乎在我们刚开始观察的时候，就在天空发现了一个新的光源，每22分钟重复一次。
”通过对长达35年的观测数据进行计算，研究人员得到了精确的脉冲时间，“源头就像时钟一样，每1318.1957秒产生一次，误差为十分之一毫秒。
”然而，这一信号波与此前在地球上看到的都不同，也不符合目前存在的任何理论。
脉冲星发出的无线电信号图源红星新闻研究人员刚开始怀疑这是一颗脉冲星。
但如果它是一颗脉冲星，那么其运行方式似乎并不符合现有的科学理论定义。
如果引力波强到足以在地球上被探测到，那么这个代号为GPMJ1839-10的天体的旋转速度一定非常快。
然而，“目标看起来很像脉冲星，但旋转速度要慢上1000倍。
”与预期相悖。
该研究一经发布就引起了人们的广泛关注，还登上了微博等平台的热搜。
不少网友表示，这或许是其它地外文明发往地球的信号。
虽然目前还没有证据能够证明，但是在茫茫宇宙中，有巨大概率存在与人类相似的其他生物和文明。
外星人的联络请求？地球连续35年收到神奇规律性信号，到底是什么
研究人员发现，至少从1988年起，一个神奇的外宇宙来源不断以22分钟的频率定期向地球发射无线电波。
然而，研究人员并不知道这些神奇信号的源头是什么，因为其电波的性质并不符合世界上任何已知的理论和模型。
而目前我们所观测到的这种脉冲信号，统称为：快速射电暴。
快速射电暴从1987年开始，地球上的一些射电望远镜就开始探测到一些来自遥远宇宙的短暂而强烈的无线电波脉冲，这些脉冲被称为快速射电暴Fast Radio Bursts，FRB。
快速射电暴持续时间极短，通常只有几毫秒，但能够释放出相当于太阳在一整天内释放的能量。
快速射电暴的起源和物理机制目前还不清楚，有多种可能的理论模型来解释它们，如中子星合并、磁星爆发、超新星遗迹、黑洞碰撞等。
快速射电暴有两种类型：单次爆发和重复爆发。
单次爆发只出现一次，而重复爆发则在同一位置多次出现。
目前已经探测到的快速射电暴中，大部分是单次爆发，只有不到10例是重复爆发。
重复爆发的快速射电暴中，有一例特别引人注目，这个射电源被命名为GPM J1839−10，它位于距离地球约1.5万光年的银河系内。
GPM J1839−10的脉冲周期为1320秒22分钟，期间有一个400秒的窗口，爆发会持续30到300秒。
GPM J1839−10的脉冲亮度约为0.1焦耳/赫兹，相当于太阳在射电波段的亮度。
GPM J1839−10的脉冲信号最早可上溯到1988年，至今已经持续了30多年，是目前已知最长寿命的射电瞬变源。
三十年的长周期无线电瞬变活动与快速射电暴有什么关系？高能物理现象相似之处在于，它们都是一种高能天体物理现象，呈现瞬态电波脉冲，来自河外或宇宙学起源。
快速射电暴是一种高能天体物理现象，呈现瞬态电波脉冲，仅维持数毫秒的爆发。
快速射电暴的特征主要包括以下几个方面：持续时间：快速射电暴的持续时间通常在几毫秒到几十毫秒之间，最短的只有0.3毫秒，最长的也不超过30毫秒。
色散量：快速射电暴的色散量是指不同频率的无线电波到达地球的时间延迟，它反映了无线电波在传播过程中经过了多少自由电子。
快速射电暴的色散量通常在几百到几千之间，远远超过银河系星际介质的贡献，表明它们是河外或宇宙学起源。
亮度：快速射电暴的亮度是指其在某一频率下的辐射强度，它反映了其释放能量的大小。
快速射电暴的亮度通常在几百到几千之间，是目前已知最亮的射电天体现象之一。
偏振：快速射电暴的偏振是指其无线电波振动方向的规律性，它反映了其辐射机制和传播环境。
快速射电暴的偏振可以分为线偏振和圆偏振，其中线偏振表明无线电波振动方向固定或变化缓慢，圆偏振表明无线电波振动方向以螺旋形变化。
快速射电暴中有些具有较高的线偏振或圆偏振，有些则没有明显的偏振。
频谱：快速射电暴的频谱是指其在不同频率下的辐射强度分布，它反映了其辐射范围和特征。
快速射电暴的频谱可以分为平滑和结构化两种，其中平滑表明其辐射强度随频率变化平缓或无规律，结构化表明其辐射强度随频率变化出现峰谷或周期性。
快速射电暴中有些具有平滑或结构化的频谱，有些则没有明确的频谱形状。
单次爆发和重复爆发单次爆发：单次爆发是指只出现一次，没有重复观测到的快速射电暴。
单次爆发占据了大多数已探测到的快速射电暴样本，它们可能是由一次性或不可逆转的事件产生，如中子星合并、黑洞碰撞等。
单次爆发通常具有较低的色散量、较高的亮度、较弱或无偏振、较平滑或无规律的频谱等特征。
重复爆发：重复爆发是指在同一位置多次出现，有重复观测到的快速射电暴。
重复爆发占据了少数已探测到的快速射电暴样本，它们可能是由可重复或可逆转的事件产生，如磁星爆发、脉冲星风暴等。
重复爆发通常具有较高的色散量、较低的亮度、较强或有规律的偏振、较结构化或有周期性的频谱等特征。
外星人的信号？从科学的角度来看，规律性射电暴更可能是由自然的物理过程产生，而不是由智能生命设计 。
一方面，规律性射电暴的周期性并不完全稳定，而是存在一定的变化和不确定性 。
如果它们是由外星人发送的信号，那么应该具有更精确和固定的时间模式。
另一方面，规律性射电暴的频谱和偏振也并不完全平滑和规则，而是存在一定的结构和变化 。
如果它们是由外星人发送的信号，那么应该具有更简单和明确的信息编码方式。
此外，规律性射电暴所在的位置和环境也并不适合智能生命存在和发展 。
FRB 121102位于一个矮星系内，该星系可能经历了近期的太阳形成活动和超新星爆发 。
FRB 180916.J0158+65位于一个螺旋星系内，该星系可能存在一个中等质量黑洞或一个致密太阳团。
FRB 180916.J0158+65位于一个螺旋星系内，该星系可能存在一个中等质量黑洞或一个致密太阳团 。
这些环境都具有极端的温度、密度、磁场和辐射，对智能生命的生存和通信都不利。
本文总结因此，规律性射电暴更可能是由某种天体物理机制产生，而不是由外星人发送的信号。
一种可能的解释是，规律性射电暴源体是一种高速自转的高磁场中子星，即磁星 。
磁星会不定期地发生强烈的磁场重构，导致其表面和外层发生剧烈的震动和裂变，从而产生快速射电暴 。
磁星的自转周期和轨道周期可能会影响其磁场重构的频率和强度，从而导致其快速射电暴呈现出一定的周期性 。
虽然GPM J1839−10可能不是外星人发送的信号，但是毫无疑问的是，宇宙的浩瀚，存在着无数的文明和星球，只不过目前人类还没有发现为止，我们更加研发更加先进的技术，去寻找外星文明，而不是让他们发现地球的存在。
#所见所得，都很科学##地球连续35年收到神奇规律性信号#
