什么是维度?

目 录

前 言

第1章 从零维到一维的世界

事物从“点”开始12

欧几里得几何学的诞生14

定义点和线没有意义？19

单单是“无数”不能成线20

一维空间的点总是不变的吗23

线之国的生命体26

用一维构造三维28

专栏 存在着非一维的线31

第2章 二维世界

证明“平行公设”36

神童创造出的新几何学体系39

从欧几里得几何学到非欧几里得几何学42

黎曼几何学的诞生46

二维世界的“正方形先生”51

测量二维世界54

人类的眼睛只能看到二维56

专栏 中子星上的二维生物58

第3章 三维世界

空间和物质是同一种东西62

牛顿的三维“绝对空间”66

宇宙的三维空间是平坦的吗71

宇宙大爆炸和平坦宇宙73

宇宙是在平坦状态下膨胀的吗79

三维空间不是连续的？80

专栏 三维宇宙和正多面体81

第4章 从三维空间到四维时空

数学家和物理学家眼中的“新维度”84

黎曼的“弯曲空间”登场89

数学家和物理学家的不同立场91

空间和时间是“绝对”的吗92

时间膨胀和长度收缩的宇宙95

闵可夫斯基和爱因斯坦的“时空”概念96

名为额外维度的“魔法杖”102

向着遥远的“终极理论”前进104

光线在引力场中会发生弯曲107

专栏1 黎曼的n维几何学112

专栏2 两个相对论114

专栏3 时间维度和空间维度有什么区别116

第5章 初露头角的五维空间

初次提及“五维”118

预测空间的“涟漪”——卡鲁扎-克莱因理论122

被抛弃的五维世界128

操控16维、26维的理论家130

尝试描绘隐藏的维度132

五维空间和六维空间135

额外维度一定会出现吗137

专栏 规范场论140

第6章 弦理论和多维宇宙

消失的卡鲁扎-克莱因理论再度复活142

从“粒子乐园”到“夸克”146

杨-米尔斯理论150

名叫“标准模型”的不完整理论153

“真理是可以通过它的美丽和单纯来认识的”155

“振动的弦”和26维世界156

出现了，超对称性160

在弦理论中统合引力161

英年早逝的谢尔克的继承者163

专栏1 粒子加速器165

专栏2 “对称性”和“超对称性”166

第7章 人类是膜宇宙的住民吗

比十维更深层次的谜团170

普林斯顿弦乐四重奏和卡拉比-丘空间172

统一5种超弦理论的“M理论”178

漂浮着所有“泡泡宇宙”的“多元宇宙”183

M理论简化后的“膜宇宙”的出现184

在“引力膜宇宙”和“弱膜宇宙”之间187

寻找“KK粒子”的踪迹190

作为后记的终章193

数学家和物理学家的墓志铭194

时间的存在与不存在195

我们究竟在哪里198