圖博館展題：時空之旅
1.時空之旅2.生老病死3.生命禮儀4.禮物5.鼠6.牛7.虎8.兔9.龍10.蛇11.馬12.羊13.猴14.雞15.犬16.豬17.昆蟲蝴蝶18.兩生爬行19.叢林野獸20.藍色世界
21.角骨牙皮毛22.金碧輝煌23.銀白世界24.古銅典雅25.青銅器26.玉器27.玉石雕28.礦石與寶石29.貝殼與化石30.玻璃31.少彩陶瓷32.多彩陶瓷33.交阯三彩石灣34.紫砂35.景泰藍36.木雕37.竹藝38.漆器39.扇與傘40.文房四寶41.紙藝42.年畫 43.織綉印染44.中國結45.煙46.酒47.茶48.香の世界49.吉祥物50.祥禽瑞獸51.龜52.葫蘆53.數字魅力54.圓の世界55.金錢56.博奕57.鏡與鎖58.首飾59.手鐲念珠60.玩具61.模型62.絨毛63.軍武64.偶像65.面具66.色聲香味觸67.火爐燈光68.風箏風鈴風車69.情與色70.食色性也71.古文明72.佛像73.觀音與法華74.蓮花75.達磨與禪宗76.彌勒與淨土77.羅漢78.藏傳佛像與法器
PS.
本館文物只供參考不供真假鑑定
每年一二月展出當年生肖，每二個月更展一主題，共可展十三年。
前言
從去年（九二年）底寫完歷史小說至今三月廿日，將一批書讀了並整理出未來要用的特展用書，定出展題並依序創作。
其間歷經春節和總統大選，本應直接書寫「真善圖書館」的計劃大綱，但之前有二個心結問題要疏通，那就是要如何安頓政治心態和定下展題調性，亦即處理政治哲學和藝術美學的難題。
接下來原稿有五頁的廢話。
你怎說我的嘔心吐血之作是廢語？
嘔吐出來的東西不是廢物是啥？不就是有關３１９槍擊案的一些牢騷，這在台灣共犯體猤是已多處析判過了，有必要再花上千字嗎？還有什麼文藝哲學，說得很深奧似的，結果還不是打油詩。
話猤能這樣說，我是想寫純詩──純意象詩，但怕館友消化不了，所以只好媚俗了。
自己不行就別推到俗人。
是你懶得再抄了吧？
我又不是你的文抄公，幾十年了，那回不是對折地再創作的抄。
就算這樣你也不能刪簡到連零頭都沒了，這樣叫館友如何瞭解我的詩學？
你還有詩學？對！我忘了你對啥都有意見，連寫個歷史小說也對此一文體的特性說三道四。不就詩嘛，讀起來有詩意就好，你管它是寫實、象徵、音律……等的合不合純意象，真要純意象那古今中外就沒幾位詩人沒幾首詩了。
旣然如此咱就來談「館性」吧！
館性更無聊，什麽圖書、文物、影音的收藏展示的詳細計劃，館友沒必要浪費時間去瞭解，一個小小圖書館，一進來就一目了然了，無須長篇大論。
旣然軟體可一目了然，那硬體更是半目清楚了。這下你可賺到了，一下子省了近萬字，可要寫上十個小時，可惜就虧了有心瞭解貴館詳細內幕者。
又不是政客藝人，那來啥內幕，不都寫在一本一本的白紙黑字原稿上，那天有人想研究的話再拿出來欣賞你蚯蚓般的筆跡連「蒙恬筆」都看不順眼。
至少解釋一下為何要定出那些館規，免得別人費解。
不就些公用場所常見的規定沒啥不好瞭解的，倒是你那什麼：
本館定位於文化反思與通識性圖書博物館。
才令人不解，說穿了就是大雜燴，根本不能跟央圖故宮比。
比錯對象了吧？別妄自菲薄，咱是「麻雀雖小，五臟俱全。其貌不揚，內容豐富。」
時空之旅
時空太抽象了，不適合用濕軟的散文來處理，還是乾硬的論文來的容易。
活該自找苦吃，還辦個具象的文物展，不就些鐘錶之類的，這能表現時空的內含？莫騙啦！古今中外多少科學家、哲學家、宗教家窮究一生都解不開的謎，你想用幾千字的展題就打發掉？
真搞不懂，人本來就活在時空裡，幹嘛那麼多問題。
說的也是，對你這食色之徒，還是得將時空食色化，猤然連具象也沒用。這樣好了，我就開個時空大餐菜單。讓你品嚐品嚐。
據說一條量子蟲到愛家牛排館想吃千層派蛋糕。不料店家不屑地說﹕
咱愛家不賣那種爛東西，頂多肉捲型牛排。
（宇宙牛排依宇宙物質密度Ω的不同而有猤同造型，大於一成肉球、小於一成肉捲、等於一成肉排）
換形不換肉啦！愛家馬鞍形肉捲太乾硬了，順著鞍面也要啃上百億光年，還是量子千層派來的順口，只要挖條蠕蟲洞，吃過時光隧道，我這條小蟲便可羽化成蟲，翺翔宇宙天際了。
我早就看穿你們這些好吃懶動的寄生蟲，想鑽捷徑喲，洞都沒。
宇宙飯館難道就只有你愛家？量子家的可好吃啦！一頭鑽進去瞬間就穿梭於宇宙過去未來，時而莊周化蝶時而……
我還蟲蟲危機，一條小蟲就奢談什麼宇宙蝴蝶效應。
怎麼？愛因斯坦的相對論很偉大是嗎？瞧不起咱量子論，猤然來辯。
於是雙方展開了幾千字的筆戰。
在那兒？
同樣在原稿，這種無法解決現實時空壓力的廢話抄它幹嘛？
你也未免太現實了，我敢問你人為何有時空壓力？還不是來自演化。
扯太遠了吧，我只知抄你的東西很花時間，困在電腦桌前更傷手、眼、心。
你就是抄書不求甚解，我在原稿不是寫的很清楚。在生命始創之初，以藍藻為例，它的時間感來自白天對著大陽光形光合作用，晚上則休息，於是我們發現三十多億年前的藍藻化石有明顯的年輪痕跡。它的空間感又來自地球的引力，所以植物的根一定朝地心長。另外影響生物大時間感的還有地球繞太陽一周的年份、月球繞地球一周的月份，女人的月經就是如此來的。
人自認居生命演化的頂點，但別忘了根本，在人腦裡仍深深地絡印著時空之別的痕跡，人的左半腦（外顯為右手）擅長空間感、理性分析，反之擅長時間感、感性直覺。
所以人類社會以右撇子、男性為主流是有其生化基礎了？這些全是社會生物學的偏見！照你這麼說海德格、柏格森等全是女人化的哲學家了，還有什麼時間藝術（如音樂）空間藝術（如雕刻）什麼的又怎說？
不是偏見而是「極」見，是生物演化某一優勢極端發展下的自然現象，只是人類歷史作用下加強而已，可是要想「去生化論」也是不實際的，搞不好弄得左右不討好。
好的很，演化中不是有不少雌雄同體，即使是人也未必非左即右。
那只！演化還不一定全是適應環境的，也會產生時空「緊迫、悠閒、幽閉、空闊」症。
演化幹嘛不能全是正面的？不然你也猤必時而為開館之緊促而忙的要死、時而為等無人而閒的要死、時而為趕抄稿而幽閉在館內、時而覺得縱橫古今中外的圖書文物影音而覺得海闊天空。
我沒那麼多愁善感，那有得躁鬱症的本錢，數十年如一日只有抄你的東西煩而已。
這麼說來演化沒啥法則了，它不知什是好壞正負，即使適者大量生存成為主流之際，也會存在異端以供環境變化或族群存亡之危時的生機之所在。
你就是此種稀有的反骨動物了？左派當道時你反右，反之反左，為啥？
批評絕對而已。如果要活的愉快最好順著主流，比如傳統社會的時空悠閒，你就不要做個緊張的Ａ型人，現代社會反之，你就不要當整天閒逛的Ｂ型人。
不對吧！應反其道才能避其害，不然中道也能左右逢圓。
書生之見，從象牙塔走出現實吧！假如你想閒幌在現代職場，別說往上爬，還沒正式任用就被淘汰了；反之，想在傳統社會衝撞，只能頭破血流。
據說現代社會的產生，就因Ａ型時空者大量聚集城市而成。
即使果真如此，那也是西方現代社的產生過程，它們有幾百年、整個西方甚至全球可供其演化。問題是他們憑藉著以時、分、秒為時間單位的各式鐘錶為「縱」，又以里、尺、分為空間單位的各種地圖為「橫」，縱橫世界的結果，全球被迫快速地步入現代化的網羅中（很有韋伯味道），又有幾人可依自己的性格選擇適合自己的時空環境？
別那麼悲觀，即使有些適應不良的身心病人增加，但依現代人性格調查，現代城市的生活環境還是比傳統鄉村健康的。
騙肖！果真如此，民宿還有賣點？
人啊！真好騙，果真如此就能逃避時空的壓力？還猤是商人政客媒體的抄作。再說現代人縱橫於世界也非我們自己能選擇的。難道傳統就不憑藉時空掌握權力？你到鄉下實際生活看看，人情關係下的時空幽閉會讓你喘猤過氣來，蔽館不想回南部不就此因嗎，再加上那兒的政治文化獨裁氛圍，你自以為發心從事文化志業，別人還嫌你不務正業，不如蓋個什麼廟的，利己又利人。
我不幹媚俗之事，不管那種俗。啥時代都是憑著時空掌握權力的，古埃及的國王以尼羅河的漲落、太陽的升降、金字塔的巨大空間光影時移等來製造統治神話和農工生產秩序；同理，中國的皇帝不也憑著製訂曆法和版圖統治了中國幾千年。所以不是只有咱西方時空之旅的旅行冒險家才與帝國統治者共犯，玄奘、鄭和又如何？
又在合理化，被侵略者才不管你那些屁話。你有以里、時為度量的儀器，導引著艦炮渡海而來，我便能以刀箭為武器進行叢林遊擊戰反抗；你有更精密的ＧＰＳ導引著飛彈咻咻而至，我就進行超限戰
什麼超越一切限制的戰法？不就是恐怖主義！
又在搞善惡對錯的二分了，你們才是國家恐怖主義！
怎麼了？不是要談玄說妙？怎扯到殺人的事了？
形上學就如此乾淨嗎？不是說「相生相剋」嘛！看看最先進的哈伯望遠鏡所拍宇宙星象吧，有多少星團在相互廝殺吞噬著。再瞧瞧腳下這塊寶島不也在爭論著歷史是百年或千年、地理是多省或一國、地圖是站著或躺著，爭來爭去就沒原住民的份。
這樣說來人心如古了，不論古今、掌權者的座位一定比下人大、下人等他的時間也一定比他放屁的時間長。
不只！最會利用時空來宰製人的還是人自己，現代資本主義教育著「時間就是金錢」「空間就是權力」，於是生產線上以秒來計算，教室裡以節計算，連商家都以限時限地的大排長龍來吸引人，至於時裝更在今年冬天推出明年春裝，金光黨騙說今天一定要滙款，政客騙說這次不選我中共就會滅攻台（更絕的是選前一日搞個槍擊案），宗教宣傳末世論……
現代人受不了城市時空的壓迫，怎辦？逃到網路烏托邦去吧！據說那兒的世界和天堂差猤多，自由、永恆、一切無害、極度身心靈的享受，真的如此嗎？隨著網路泡沬，一切如夢幻泡影。要不旅行去如何？莫說觀光團、採購團，即使知性、文化、自助、探索之旅，果真去除的了對時空的虛無厭煩嗎？
少在那兒賣弄存在主義，與其沈溺於海德格式的死亡存有，還不如禪定的永恆，將時空定於虛空的泡泡中。
泡泡也會破啊，還不如當植物人。
你混淆了凡聖，定之永恆乃一種淨化昇華而非乾枯，
還猤是各種操弄右半腦時間意識的手法之一，時間感是吾人較為內在抽象的意識，而空間則是較為外在具體的意識。於是吾人看到各宗教在追求神聖的時空時，都在讓時間意識消失的永恆感上、並在時空間意識向上提升或向下沈淪的層次感上下工夫。表現在度量上的就是各種末世復活論、生死輪廻、從剎那間到億兆年之刼數；天堂地獄煉獄、三千大千世界、十八層地獄等的。
你到底要怎樣？神聖的時空你以為是種操弄、世俗的時空你以為是玩弄，現代的時空你嫌壓迫、傳統的時空你怨幽閉，科學的、哲學的、社會的、宗教的時空沒有一個你滿意，我看你是活的不耐煩了。
不會啊！我不是說過數十年如一日，比甚深禪定還厲害，只是
只是啥？不想再抄是嗎！那就來欣賞你有那些破銅爛鐵（這時代應改叫破「塑」爛「膠」了）的鐘錶。
相對論
提升 向上提升至浩瀚宇宙 沈淪 向下沈淪到無淵黑洞
億兆分之一秒瞬間的爆漲 爆漲即黑洞
縮得妙的狗男女漲了兆兆倍 只是台灣良心狗肺不如
沿途拖拉所至 一路走來始終自欺欺人
充塞浩然氫氣 塞滿了台灣中央科學醫院
比原子彈核分裂還厲害 竊國者更甚於外來政權
氫氣遺傳了縮得妙功 奪取政權來絕不手軟
核內黑白不分種族大融合成 藍綠二分源自黑白不分
一團三十三天大火球 全被刼持成大綠球
照亮了整個宇宙 對撞著紅色大地
歷經百億年熔煉 經歷廿年竊盜
練就了一團團鐵甲奇兵 無恥了一個厚黑皮
吸乾了熔爐的鐵騎 汲枯了奶水的騙子
逃脫黑洞 脫殼出洞
另造太陽帝國 另建台灣共和國
寄生出地球附庸 寄生於中華民國
又陪嫁個月娘 再奴隸個北台灣
計時器
柱香
蓮花爐 一柱頂天 鼻不聞 如檀焚香
載不動 滿爐香屍 耳不聽 如雷落屍
頭香疤 老僧入定 眼不見 如日豆光
定不住 屍堆如山 識不了 如梭歲月
水漏
紗窗外 雨打芭蕉 霹嚦叭啦
閨房內 水滴銅嘴 嘀嘀噠噠
綉床裡 血衝胸口 洶湧澎湃
古銅啊 為何臉青 流水無情
佳人呢 奈何蒼白 良人無意
繡花針 綉腕血路 血水交融
沙漏
頭戴烏紗帽的縣大爺 判案神速
有沙漏為證 一個案子一刻鐘
身穿花補衫的鄉草民 苦苦等待
有日昝為證 從斜影等到直杆
縣太爺大肚能容下一條牛
眼觀沙落聲砂砂 耳聞肚餓聲咕咕
合唱成一曲人間挨餓圖
和被告富商共進午食前
己飢人飢
望著原告骨瘦如材 宣判
讓誣告到牢內吃免錢飯吧
發條錶
上緊發條 經理一下令
手腕上 扭動著工作對時錶 直至滿檔
去年員工大會上象徵與官同享的獎品
如今成了藍領的新手銬
上緊發條 經理一下令
食堂裡 軌道式旋轉餵食機 飛速轉動
去年員工大會上飢渴般通過的新福利
如今成了藍領的催食機
上緊發條 經理一下令
生產線 全線開動分秒必爭 手忙腳亂
年年月月日日時時分分秒秒嘀嘀噠噠
如今成了藍領的伴唱帶
自動錶
生產線上推動輸送帶前進的齒輪 吱吱喳喳
自動錶裡轉動時間之輪前進的也 吱吱喳喳
陷於軟椅經理把玩窺探透明齒輪 吱吱喳喳
真是好錶子五體不動按摩椅自動 吱吱喳喳
這群藍領猴子也真好騙發隻錶就 吱吱喳喳
時尚錶
白面書生胸有無大志並不重耍
只要懷有古錶
日時從肚裡掏出洋墨水
金絲眼鏡與古铜懷錶 絕配
白領階級手有無打卡也不重要
只要腦有知識
夜時從袖裡伸出藝術錶
便能附和風雅飲酒嗑藥
銀框手機與時髦手錶 絕配
白雪公主腦有無見識更不重要
只要頸有項鍊
朝時從腕裡秀出寶石錶
便能金光閃閃刺人眼目
鑽石耳環與貴重腕錶 絕配
詳參【圖博館】：我的相簿：時空之旅 時空之旅1 《改變世界的地圖》《古地圖台北散步》《台灣的古地圖》《中國古代的地圖測繪》《西方古地圖》時空之旅《萬物的尺度》北斗導航不等於GPS《丈量世界》中國特色的GPS系統《地圖革命》 衛星導航熱
古董錶
珠寶錶
古董鐘
世界古地圖
台灣古地圖
地球儀
衛星導航
美國GPS示意圖
中國北斗衛星導航系統工作示意圖
時空＞百度百科
任何事物都處于一定的時空之中
是四維的空間，上面的點是事件。
近代物理學認爲，時間和空間不是獨立的、絕對的，而是相互關聯的、可變的，任何一方的變化都包含著對方的變化。因此把時間和空間統稱爲時空，在概念上更加科學而完整。
P.S.上面提到的“空間”一詞其實不夠確切，時空（四維）與空間（三維）有著相差一個維度的區別，它們也不同于通常所說的希爾伯特空間。把宇宙看作四維時空，有一個很重要的原因在于它恰好可以全面地描述發生在我們能夠認知的三維空間中發生的一切事件。
０時空理論
兩點之間的距離直線最短嗎?答案是否認的。0時空理論認爲,任何兩點之間都必然地存在著一個0（即距離）。
其.結論是:兩點之間的距離0線最短。
宇宙時空是無限的,宇宙是普遍聯系的,宇宙速度是有限的(如果承認了宇宙速度的無限性,也就是承認了0時間).這三個觀點如果同時成立,必有其內在的難以調和的矛盾.0時空理論的提出主要的就是針對這一矛盾而提出來的.
世界上存在著０時與０空。所謂０時，就是時間等于０的時間。而０空，就是空間等于０的空間。０時與０空是一種特性的時間與空間。可以把整個時空區分爲非０時空(即通常所說的時空)與０時空兩類。非０時空與０時空相互區分、相互共同、相互鬥爭、相互聯合。０時空與非０時空相聯結，二者互相內含、互相依存、互相轉化。任何兩個時間點的距離都是既等于０又不等于０，任何兩個空間點的距離都是既等于０又不等于０。
0時空與非0時空必有主次之分.從根本上來講，非０時空是主要的，０時空是次要的，非０時空是基礎，０時空是上層。非０時空正決定０時空，０時空反決定非０時空。
世界上任何事物與任何事物之間都是有聯系的。在時間距離和空間距離都爲無限大的兩個事物之間，如果沒有０時與０空，二者就不可能有聯系—不但沒有直接聯系，而且沒有間接聯系。這樣就違背了普遍聯系的原則。因爲有了０時與０空，所以在時間上和空間上相距都爲無限大的兩個事物之間存在著聯系。整個世界和宇宙通過０時與０空而最高度地聯系起來和統一起來。如果沒有０時與０空，整個宇宙和世界就會缺乏統一性，如同一盤散沙。０時與０空在中觀時空之中作用往往不明顯，往往可以忽略，但在極宏觀時空與極微觀時空之中作用卻非常之巨大。因爲有了０時與０空，所以任何兩個事物之間都是既有直接聯系又有間接聯系的。
時間的一維性和空間的三維性只適合于非０時空，而不適合于０時空。
物從一個空間點經過０空間而躍進到另一個空間點，它所經曆的空間距離一方面是０，但另一方面也不是０。它是從這個點躍進到另一個點，而不是從另一個點躍進到這一個點。這種區分是如何實現的？就在于這種０空間包含著非０的一面。物從一個點通過０空間而躍進到另一個空間點，它所經曆的時間必是０。但這種時間的另一個方面也又不是０，它是先在這一個點而後在那一個點的，這種先後的區分是如何實現的？就在于這種０時間中包含著非０的一面。所以當我們說兩個空間點的距離是０的時候，它必是包含著非０的一面的。當我們說兩個時間點的距離是０的時候，它必是包含著非０的一面。
物從一個空間點經過0空間而躍進到另一個空間點,這個過程所用的時間只能是0.只要存在著0空間,就必然存在著0時間,二者是不可以分割的.承認0時間就必須承認0空間,承認0空間就必須承認0時間.
所謂的0時空是指相對的0時間和相對的0空間.並不存在絕對的0時間和絕對的0空間.0時空與非0時空沒有絕對的分割線.在０時間中包含著非０時間，這就是相對０時間。在０空間中包含著非０空間，這就是相對０空間。如果０時間中不包含非０時間，這就是絕對０時間。如果０空間中不包含非０空間，這就是絕對０空間。
與相對0時空理論相反對的是存在另一種理論，就是認爲存在著絕對的０時空。這種理論的實質是認爲存在脫離時空而存在的事物。而辯證法明確地說明了，沒有脫離時空而存在的事物。０時空只不過是一種特殊的時空而已。它堅決地反對認爲存在脫離時空而存在的事物。
任何兩個空間點的距離都是一方面是０另一方面又不是０，這兩個方面是相互依存的。在這每一個方面的內部，我們仍可以將它區分爲是０和非０兩個方面的。只不過在是０這一方面，是０是主要的，非０是次要的。而在非０這一方面，非０是主要的，是０是次要的。這裏面要著重反對一種觀點，就是認爲是０與非０這兩個方面是相互依存的,但是就這每一個方面的內部卻是不可以再分的，是０的方面中不包含非０，非０的方面不包含是０。這種觀點實際上就是陷入到了絕對0時空理論中去了.
我們是相對0時空理論者,我們反對絕對0時空理論.
任何0空間都是非0空間與非0空間之間的一種特殊的聯結,任何0時間都是非0時間與非0時間之間的一種特殊的聯結.正是從這個意義上,我們說非0時空是基礎,0時空是上層.正是從這個意義上,我們說非0時空是主要的,而0時空是次要的...
四維時空坐標系的建立方法。第一時空是正交的，第二光從一點出發相同時間內到達的二點之間時間間隔爲0。建立方法，以三維直角坐標系爲空間坐標系，以原點爲球心做同心球不同球面代表不同的時間。0時間不一定是0空間，0空間也不應對0時間，從一個球面上的一點到另一個球面上的一點可以發現時間和空間的對立統一關系。
【可以這麽說此段簡直就是廢話連篇...看似很長，好似很有內容...但是你不覺得你重複的只是一個理論嗎...而且敘述性一個字‘差’，怎麽有說服性呢？學者？】
時空本原
下面這段文字並非出自科學理論，更像空想家即興之作，但對于“時空”的思考有一定的啓示意義。
“存在與虛無是世界的本原，形式爲變化的存在，時空即出于此”
1.空間由物質（存在）運動（變化）的規律性決定；
2.空間是有限無界的,又是相對無限的；
3.空間位置的差異,實質上也是規律的差異；
4.空間的維度是無窮的；
5.變化是全向的,但其作爲時間本原又是單向的；
6.空間處于變化層面上,構築上層建築“宇宙”。
什麽是時間？時間的本質？
時間隨宇宙的變化而變。時間是因變量。——時間的本質，Deng's時間公式
t=T(U,S,X,Y,Z......)
U－宇宙；S空間，XYZ，......事件，順序
時間是宇宙事件秩序的計量。時間的本質
什麽是時間？時間是宇宙事件順序的度量。
時間不是自變量，而是因變量，它是隨宇宙的變化而變化。
t=(S1,S2,S3,...,Sn)
Deng's時間公式：世界事件發生次序的序列。其中，S是事件，S1,S2,S3,...,Sn是事件1，2，3，.....，n發生的順序，時間就是對這些事件發生順序的排序，標志的計量。
時間”是一個計量“事件過程的長短”的“類別名詞”。
可以說沒有了“事件”，也就沒有了時間（您可以試著舉出沒有事件還有時間的例子）
時間在數學、物理上用坐標軸表示。“時間”時會出現什麽狀況？怎樣利用時間的本質來思考“衰老”的問題？下面開始細致的分析，內容包括：爲什麽有些“事件”可以“同時發生”，有些卻不能？時間與我們有什麽關系？
什麽是空間？
空間是具體空間和一般空間組成的對立統一體。
什麽是具體空間？具體空間是有具體數量規定的認識對象，是有長、寬、高三維規定的空間體，是一般空間的具體存在和表現形式，是存在于具體事物之中的相對抽象事物或元實體。
什麽是一般空間？一般空間是沒有具體數量規定的認識對象，是無長、寬、高三維限制的空間體，是具體空間的本質和內容，是存在于具體事物和相對抽象事物之中絕對抽象事物或元本體。
空間是存在于世界大集體之中的不可被人感到但可被人知道的普通個體成員。
http://baike.baidu.com/view/39326.html?tp=0_11
時空觀＞百度百科
時空觀time and space，outlook of 關于時間和空間的根本觀點。它是哲學世界觀的重要內容和有機組成部分，是在人類長期的生産活動和生活曆史實踐過程中形成的。在中國，後期墨家提出了“宇”、“久”作爲空間、時間概念，並認識到空間、時間與具體實物運動的一定聯系及空間與時間的一定聯系。在西方，古希臘德謨克利特認爲空間是物質運動的條件，亞裏士多德用“地點”概念來表示空間，認爲時間是連續的。近代時空觀是在自然科學發展的基礎上形成的，哥白尼的“地動說”爲唯物主義時空觀的形成創造了條件。布魯諾、伽利略主張時間、空間是物質存在的絕對形式，並提出時空無限的思想。笛卡爾指出時間的特性是持續性，空間的特性是廣延性，認爲廣延性是一切物體的共同屬性。牛頓提出“絕對時間”、“絕對空間”的觀點，系統地闡發了機械唯物主義的時空觀。近代的唯心主義思想家貝克萊認爲時間、空間是人的感覺的産物 ；萊布尼茲提出時空是精神性實體的單子的特殊表現形式；康德認爲時空是人們用以整理感性材料的先天直觀形式，黑格爾則認爲時間、空間是絕對觀念發展到一定階段的産物。近代唯心主義時空觀否認時間、空間的客觀性，但也包含著一些辯證法的合理成分。辯證唯物主義批判地繼承了以往各派哲學的時空觀，指出時間和空間是運動著的物質存在的基本形式，是物質固有的普遍屬性，時間和空間與運動著的物質是不可分的。辨證唯物主義承認時間、空間的客觀性、絕對性和無限性，同時又承認時間和空間的具體形態和具體特性具有多樣性、相對性和具體事物時空的有限性。
時空觀的分類：
物理時空觀：
經典時空觀：物質、時間與空間都無關的時空觀
相對論時空觀：物質、時間與空間相關的時空觀
心理時空觀：
記憶（日常的）時空觀：人類通過記憶組織而成的對待時空的看法
精神（邏輯的）時空觀：人類經過理性反思而得到的嶄新的時空觀
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http://baike.baidu.com/view/231065.html?tp=9_11
人類對時空認識的探討
摘要：人類對時空的認識經曆了一個漫長、複雜和曲折的過程，在遠古時代人們認爲天方地圓，後來有了牛頓的絕對時空觀，又有了愛因斯坦的相對論時空觀，建立了在混沌分形理論基礎上的時空觀，近年又出現了在“光速改變”（VSL）理論基礎上的新時空觀，而建立在“超弦理論”基礎上的多維時空更讓人感到人類對時空的認識是一個永無止境又難以定論的話題。
物理學和現代高科技經過百年的飛速發展，人類已經進入了一個全新的時代。但是物理學仍然面臨許多迫切需要解決的問題，愛因斯坦終生沒有解決的統一理論至今沒有解決，另外弦理論還需要完善，宇宙大爆炸學說對普朗克時間[宇宙誕生的0.（42個零）1秒前]和黑洞的無奈，還有一些重大物理實驗和所觀察的現象無法用現有理論進行解讀。伴隨著新世紀到來物理學所面對的也和百年前一樣是層層迷霧，超越愛因斯坦理論的物理學理論有可能出現。人類對時空的認識是一部不斷發現、糾正、完善和挑戰前人理論成果的科學。下面筆者從天方地圓的平直時空觀到愛因斯坦相對論時空觀，以及建立在超弦理論基礎上的多維時空理論進行簡介和探討如下。
一、古老“天圓地方”的平直時空觀
人類至産生以來，就可望對自己生存的環境有一定的了解，對時空觀念有一個初步的印象。在中國上古神話中就有盤古開天，清則上升爲天。濁則下沈爲地之說，他們認爲天方地圓。因大神共工撞倒不周山撐天柱，所以天傾西北，地傾東南，則有日月星晨從東方升起，西方降落。人類從産生時起就不斷地研究時間和空間的問題。人類爲了生存和發展，要了解宇宙，了解天氣的變化，想知道風雨雪雷電是怎樣産生的，一年四季如何變化，何時播種，何時收獲。天與地本來是個巨大的空間，激發了我們的無限的想象和興趣，可在封建社會，人們一直認爲他們生活的在絕對平面上，地球是平的。有人稱之這一時期宇宙定律爲畢達哥拉斯定理（國人稱之爲勾股定理），既a2+b2 = c2，“畢達哥斯拉定理不僅在數學上的美是合理的，同時通過近代對它的研究還産生了著名的費馬定理。費馬定理在上個世紀80年代和90年代才被證明。 a2+b2 = c2不僅具有幾何的美，更反映了人類對時間和空間的美的認識。它是一種平面思維的時空觀。是人類認識自然的第一個重大的完美的定理。”（轉至朱偉勇 朱海松《熱抽象》P7）
近代由于航海發達等因素，人們看到遠處出現的船不是簡單的由小到大，而是好像從遠處海平面以下鑽出來一樣，于是人們開始對海平面是否真的平，地球是否真是無限大的平面開始的懷疑，由于對地球形狀的各種猜測，其中畢達哥達斯從球形是最完美的幾何體的觀點出發，認爲大地是球形的，太陽、月亮和行星作勻速圓周運動思想。他認爲地球沿著一個球面圍繞著空間一個固定的“中央火”轉動，另一側有一個“對地星”與之平衡。這個“中央火”是人類永遠看不見的。他認爲天上發光體必然有十個，這十個天體到中央火之間的距離同音節之間有同樣的比例關系，以保持星球的和諧，從而奏出天體的音樂。這使人想起了目前的超弦理論。（參考朱偉勇 朱海松《熱抽象》P5）。
二、以“經典力學”爲理論基礎的絕對時空觀
希臘人用幾何方法來解釋行星的運動，公元2世紀時出現的托勒密地心體系就是這些學說的代表。這個體系統治了十四個世紀之久，直到16世紀哥白尼日心體系的出現，到了17世紀以慣性系爲基礎的伽利略相對性原理的出現。于是有了以牛頓三大運動定律和萬有引力定律爲基礎的經典力學的建立，也有了以經典力學爲基礎的絕對時空觀念。牛頓認爲絕對真實的數學時間，就其本質而言，是永遠均勻地流逝，與任何外界無關。絕對空間就其本質而言是與任何外界無關的，它從不運動，並且永遠不變。認爲空間是立體的，OX、OY、OZ構成三維立體的空間，而且他把空間和時間分割開來，空間對時間沒有明確定義，而是一個自然流動的均勻變化軸。經典時空認爲同時的絕對性，時間間隔的絕對性，空間距離的絕對性，質量的不變性。所以時間、長度和質量這三個基本物理量在經典力學中都與參考系（觀察者）的運動無關。
3.以“光速不變”爲理論基礎上的相對論時空觀
1905年，愛因斯坦連續發表了5篇文章中，狹義相對論徹底改變了人們的時空觀念。根據這一理論，“時間或空間因時因地而異，會發生膨脹或收繳”。後來這個理論發展成爲一種用來解釋宇宙現象的引力理論，既廣義相對論。狹義相對論兩條基本假設是：一是相對性原理。在不同的慣性參考系中，一切物理規律都是相同的；二是光速不變原理，不管是有哪個慣性參考系中，測得真空中的光速都相同。
關于“同時的相對性原理”的說明要從“愛因斯坦的奶牛夢”說起，愛因斯坦在青少年時做了一個很特別的夢，其夢境如下，在一個風景如畫的牧場上有許多奶牛在帶電的柵欄附近懶散的吃著草。當農夫給柵欄通上電時，農夫看到三頭牛依次跳起來，而站在對面的愛因斯坦卻看到三頭牛一起跳起來。（參考《比光速還快》/P11¬¬¬¬---P8/喬奧.馬古悠(Joăo Magueijo)著）那麽在以上現象中，農夫和愛因斯坦誰錯了？答案是誰都沒錯，這就是相對性原理。如圖1所示，當在A位置的農夫合上電源開關起，電流以光速向奶牛的方向運動，當B牛受到電擊跳起的景象回到農夫眼前所用總的時間爲： 其中C爲光速，同理農夫看到C位置的牛跳起距開關合上的時間爲： ；農夫看到D位置的牛跳起距開關合上的時間爲 。由于三頭牛距農夫的距離不同，所以對農夫來說三頭並不是同時跳起的。對于在農夫對面的觀察者E來說，由于光和電傳播的速度相同，因此，他看到的是三頭牛同時跳起，對于同一類事件，由于觀察者的位置不同，看到的其發生的時間是不同的，這就是相對性原理。愛因斯坦認爲宇宙中不會有絕對靜止的場所，從而否定了牛頓的絕對坐標，他認爲任何慣性系（靜止或勻速運動的系統）都與靜止場所（坐標）沒有區別。這就是狹義相對論的基礎之一“相對性原理”。而狹義相對論的另一個基礎就是“光速不變原理”，既使觀測者或光源在移動，光對于觀測者總是以每秒30萬千米的速度行進。
相對論一個核心問題就是認爲時間並不是絕對的，高速運動（接近光速）的物體，時間流速變慢，用公式 表示。其基本原理如圖2所示，若飛船以接近光速向前飛行，在飛船中有一束光由A射向B，根據相對性原理，在飛行過程中，飛船上的人觀測到的光運動的時間爲： ，既相對于飛船上的觀測者光走的是直線；而在飛船外看到飛船運動的觀測者來說，這條光線是由A射向D，光線運動所用的時間是： ；顯然由于SAD≻SAB=SCD，則有t2≻t1，也就是說對于飛船外的觀測者來說，相對于飛船內的觀測者，光線運動的時間變長了。
相對論的另一個核心問題是認爲高速運動物體（接近光速），空間（長度）將發生收縮。用公式 表示。其基本原理如圖3所示，在A處的觀測者首先看到飛船的船頭C，而此時的船尾在E處，當觀測者的目光看到船尾時，船尾已經運動到了D點，而此時船頭運動到了C點，這樣對觀測者來說，他看到的飛船長度只是SCD長度，而不是飛船的原來SCE的長度，飛船在運動方向上被壓縮了。
狹義相對論的一個令驚奇的預言就是宇宙間任何物體運動都有一個速度上限，這個上限就是光速。也就是說無論用多麽先進和技術對物體怎樣加速，物體的速度都不可能超過光速，物體被加速時，其質量增大，所以物體越接近光速，加速就越困難，根據公式 可知，要想使物體達到光速幾乎是不可能的。這一點我們僅通過光子在運動時有質量，在靜止時沒有質量就可見一斑。質量和能量是一會事，用公式 ，既用很小的質量轉化爲非常大的能量，這也是狹義相對論的一個關鍵點。
綜上所述愛因斯坦關于同時的相對性、運動的時鍾變慢、運動的空間收縮和運動的質量變大這四個觀點已經徹底顛覆了牛頓的絕對時空觀念。而愛因斯坦在把狹義相對論加以發展，將引力也納入考慮之中建立起來的廣義相對論引入的四個原理讓我們對時空有了新的認識。其廣義相對性原理如下：一是等效原理既在加速運動的場所觀測出現的慣性力在本質上與引力沒有區別，如在下落的箱子中，引力被慣性力完全抵消，引力滑失，這就是等效原理。二是引力使光線彎曲，因爲光在運動時有質量，所以也受到萬有引力作用，因此光線在地球或太陽附近發生了彎曲，這可以通過日全食時對隱藏在太陽後面星體的觀測得到證明。黑洞也是光線彎曲或受到引力作用的一個證明。三是引力使空間發生彎曲，質量大的天體使光線彎曲，光在空間彎曲的部分也是直線行進，其結果就是在大質量的天體附近空間發生了彎曲，或者說整個宇宙是一個卷曲的空間。四是引力使時間流動變慢，引力越強，時間流動的越慢，在引力特別強的黑洞附近的天體，離它越近，時間流動越慢。如果行進到黑洞視界，時間甚到會停止。與狹義相對論不同的是，在引力強的地點，時間流動不是相對變慢，而是必然變慢，這一點在全球定位系統的運行中，已經得到了證明，且科學家們如果不去修正由于引力變化引起的時鍾效益，衛星系統定位就不會在准確了。
四、以“混沌分形”爲理論基礎上的新時空觀
自然界中大部分不是有序的，平衡的，而是處于無序的、非平衡的和隨機的狀態之中，它存在著無數的無序狀態。在非線性世界裏隨機性和複雜性是其主要特征。但在表現之下還存在著某種自然規律。混沌分形理論以新的手段來處理這些難題，透過撲朔迷離的無序混亂現象和不規則形態，提示隱匿在複雜系統內部的規律，以及局部和整體之間的聯系。
大物理學家約翰•惠勒（黑洞的命名者）說過，將來一個人如果不能熟悉混沌與分形，他就不能被認爲是科學上的文化人。分形理論是美國科學家曼德勃羅（B•B•Mandel brot）1975年第一次提出“分形Fractal” 作爲一個集合提出來的。分形理論的建立和迅速發展，涉及到幾乎整個自然科學和社會科學。分形從字面上來說，分形是極其零碎而複雜的，但又有自相似和自仿性，它們在自然界中普遍存在。如變幻莫測的雲彩、雄渾壯闊的地貌、彎轉曲折的海岸線、生物神經網絡、不斷分叉的樹枝、江河及支流的走向網絡等等。面對這些事物與現象，傳統科學顯得束手無策，而分形理論卻大顯身手，成爲研究這些複雜事物的有力武器。所謂分形最簡單的例子就是一棵樹，如折其一主幹、分枝、小杈，你會發現它們會有驚人的相似之處，小樹杈很像大樹的模型，大樹又像小樹的放大；又如江河的三角洲的相似之處，我們可以從地圖上、飛機上、地面上看到從大到江河、小到小溪及細流，其分支形態與三角地帶的幾何形狀成有很多相似之處；又如人體從大到動脈、靜脈、小到毛細血管、其走向和分支形態都有同樣的相似之處，這就是大自然讓我們見到的分形理論。我國的一句名言“齊家、治國、平天下”是說一個人如果能治理好一個家庭，就能治理國家，也能平天下，這是分形理論在社會學上的體現；而“一葉知秋、一芽知春”也是分形理論的早期應用。就連《三國演義》的開篇“話說天下大勢，合久必分，分久必合”也是分形理論在曆史發展中的應用。綜上所述，分形理論是我們對時空觀的一次重新的認識。
關于混沌的探索早在二十世紀初許多科學家在研究三體問題中就提出來了，我們知道運用牛頓力學很容易計算出二體運動的軌道，而太陽、地球、月球這三個天體之間共同的運動規律到現在還沒有很好的解釋，這就是所謂三體問題，也是混沌問題研究的一個重要開始。因爲在這個問題中包含許多我們認識自然界的基本的、原始的、直覺的、創新的東西在裏面。這需要新思維、新理念、新方法、新理論。在這種曆史背景下，人類從新認識自然和時空的理論混沌學出現了。“蝴蠂效應”作爲研究混沌問題的著名例子，已經成爲許多了解混沌學的一個窗口。“蝴蠂效應”是說明在已經建立的軌道上，在微小的幹擾下，運動軌道會發生巨大的變化。爲了描述混沌的複雜性系統的極端敏感性，洛淪茲打了個比喻，在南半球某地一只蝴蝶的偶然扇動翅膀所引起的小氣流，幾個星期後可能變成席卷北半球的一場龍卷風。“十月革命的一聲炮響，給中國傳來了馬列主義”就是引起中國革命和世界社會主義革命的“蝴蠂效應”。而一棵馬蹄釘跌倒一個王子，一個王子輸掉了一場戰爭、一場戰爭失掉了一個王國，同時也改變了整個世界，這就是曆史發展中的“蝴蠂效應”。混沌學研究的是無序中的有序，許多現象既使遵循嚴格的確定性的規律，但大體上仍然是無法預測的，混沌事件在不同的時間標度下表現的相似的變化模式，這與分形在空間標度下表現的相似性十分相似，混沌主要討論非線性動力系統的不穩、發散的過程，但系統在相空間總是收斂于一定的吸引子，這與分形的生成過程十分相似。混沌學與分形理論在很大程度上依賴于計算機的進步，並向傳統的數學提出了全新的挑戰。由于混沌理論的不確定性，和未來的不可預測性和無序中的有序，難免讓人想起中國的易經、外國的星象術和一些宗教活動及預測等是否可以歸納爲人們經過幾千年的探索所解決問題的一種混沌現象呢？而在撲朔迷離的宇宙學中，人們只想用現有普遍的規律解釋所觀測到的天文現象，而最新的研究在宇宙中有許多我們不可知和難以解釋的現象，如2003年10月美國加州理工學院邁克.•布朗（Mike Brown）等科學家發現的新天體能否算做太陽系的第十大行星，在海王星外爲什會有大角度傾角軌道天體，在海王星外發現的大約1000多棵行星運動有什麽樣的規律，在宇宙學中還多少現象也許只能用混沌和分形理論去探索和解釋。
五、建立在“光速改變”（VSL）新理論基礎上的時空觀
伴隨著新世紀到來，物理學所面對的也和百年前一樣是層層迷霧，超越愛因斯坦學說的物理學理論有可能出現。而劍橋大學理論物理學博士喬奧.馬古悠(Joăo Magueijo)提出的VSL理論（varying speed of light “光速改變”理論）是近年來出現的解讀宇宙寘實本質的一個不凡的瘋狂點子，因爲他向愛因斯坦理論的核心發起了挑戰。VSL理論是：光速在早期宇宙比現在快，這麽假設的話，至少部分宇宙問題不需要暴脹理論就可以解釋，事實上在運用光速改變理論解決宇宙之謎時，宇宙幾乎在告訴我們，光在以前行進得較快，而最基本的物理學理論似乎必須構建在比相對論更寬的結構上。讓人興奮的是近期澳大利亞國立大學的物理學家們利用稀土元素鐠的矽酸晶體，制造出一個“超級光陷阱”。成功將光束“凍住”一秒鍾，既然光束能被凍住，那不就是從實驗否定了光速是不可改變的理論，證明光速是可以改變的。 按VSL理論裏，光速不僅會隨宇宙演化而變化，也會在不同空間發生變化，在接近行星與恒星時，這種效應幾乎察覺不到，但是靠近黑洞時會有更劇烈的事清發生，研究方程表明，在視界時光速本身可能變爲零。根據保守的VSL理論，如同狹義相對論裏，光速應是個速限，只是可能會隨地點不同而相異，你的速度永遠必須比當地的C小，所以當速度極限降到零時，你將遇上終極紅燈，你必須停在VSL黑洞的視界前。在懸崖邊，你的自殺企圖將初被阻止。VSL黑洞會封閉防止災難。無論我們如何定義時間，這些時鍾在靠近黑洞時會滴答的不一樣，然而生物過程本身便具有電磁本質，也就是說人們老化的速度事實上便是極佳的電子時鍾。我們發現在接近黑洞時，我們會老化的更快，不是因爲愛因斯坦所說的時間延滯效應所造成，而是因爲電磁作用的發生速度更快所致。因此當我們接近一個VSL黑洞時，心跳會加速，老化也會更快，或者倒過來說，當我們以自己生命的步調來測量，會看到自己朝向視界的運動變慢了。也就是說，就我們來看，接近視界要花上永恒的時間，然而若是C維持恒常，則可能只有一秒閃過而已。在VSL之下，視界更近，但是也是更難達到。VSL黑洞的視界就像是無窮遠的目標，像太空無法觸及的邊緣，界限之後存在著奇妙的永恒。
VSL理論更驚人的理論意義在于當C可能在時間我空間裏改變之後，又可能出現一個“快速道路”，建立在VSL場理論和宇宙弦的形式出現，沿著這些弦的方向光速可能會更高，在靠近弦之處的光速會變得更大，仿佛是一個超光速覆蓋包含宇宙弦，這會創造一個走廊，具有一個極端高的速度極限延伸到宇宙，而這正是太空旅行所企求的一條快車道。但這甚至比快車道更好！沿VSL宇宙弦，時間仍然延滯效應，但是唯有當旅行者的速度相比于光速時（在這個理論裏意味關C當地值），這種效應才會變得明顯，既然沿著一個VSL宇宙弦時，C值可能會更高，所以可能在已經是很高的速度移動時，卻仍然比C的當地值慢得多，因此時間延滯將可忽略。所以人類可以沿著快速道路超速移動，探索宇宙最遙遠角落，但仍然比當地光速慢的多，他將能夠避開“雙子佯謬”的效應，在他返回時還是跟自己的孿生兄弟一般年紀。他不僅能夠在有生之年拜訪遠方的星系，也可以在同代人有生之年返回家園。VSL理論將會改變我們對自己在宇宙中的看法，也會改變我們對于外星生命接觸的期望。
六、建立在“超弦理論”基礎上的多維時空
目前，有一新的理論認爲，在亞原子的世界裏，也就是在極度小的超微空間中的基本粒子不在是我現實中能夠觀察到的粒子，所謂基本粒子的存在只是一種微小振動的弦在微觀世界的表現，這就象我們現實生活中看到的弦樂器中的一根普通的弦，它能奏出多種美妙的音樂。而在超微觀世界中，正是有許多我們用現代任何儀器都無法觀察到的弦的振動，形成一個豐富多彩的微觀基本粒子大家庭。超弦理論認爲世界是多維的，我們現在是生活在三維空間，或加上時間軸的四維時空中，而按其理論推導，應當還存在六維甚至是十維時空，讓人不解的是，按照這種多維時空理論，通過數學的方法不難推導出愛因斯坦的狹義和廣義相對論，相對論理論不再是天才的愛因斯坦的假想爲基礎建立起來的理論，而是通過嚴謹的數學理論推導出來的結論。在建立弦理論基礎的多維時空理論下，把宇宙中的四種基本的力（強相互作用、弱相互作用、電磁力和萬有引力）得到了統一，困惑物理學界多年的大統一理論在這個多維的超時空理論基礎上得到了完美的解決。超弦理論和多維時空理論雖然完美和令人著謎，由于需要巨大的人類近幾個世紀都不可能獲得的能量（1028電子伏，是我們現在加速器可獲得最大能量的1015倍），因此，這種理論屬人類似乎永遠難以通過實驗來驗證的理論。這一理論能否長期存在下去也許就只有上帝才知道。
說到多維時空，我們不得不從一維世界講起，這裏我們假如存在一個“直線國”，那裏生活的人，他們每個人都生活在直線這樣的一維時空裏，他們只能生活在直線上，在他們的國度裏根本沒有平面這個概念，假如有一天，有一個直線國的人突然離開了直線，于是在他們的國度裏就很難理解，這個人爲什麽會突然消失，這對直線這個一維空間的人是不能理解的，這就是一維世界。二維世界應當只是一個平面，假如有這樣一個“平面國”，那生活在這個國度的人只有平面的概念，對他們我們完全可以畫地爲牢，只要你用筆畫一個圈，他們就永遠無法離開這個圈，因爲在他們的世界裏，根本就沒有向上這個概念，假如有一個球經過他們的世界，那他們也只能看到一個從小到大，又從大到小的圓，最後，變成一個點後消失，至于球從那裏來，最後消失到什地方，那對他們來說是不可想象的。三維世界就是我們現在生活的世界，在這個世界裏人們認爲空間是絕對的，對于他們來說，四維是不可想象的，也是不存在的，這就象前面說過的牛頓絕對時空觀，他把時間和空間割裂開來，認爲空間是絕對的，時間是均勻流淌和永恒不變的。愛因斯坦打破了牛頓的絕對時空觀，建立了空間，時間組成的四維時空，他認爲時間和空間都是相對的。那麽，存不存在五維時空呢？從數學的角度，早在十九世紀五十年代，德國數學家黎曼超越了歐幾裏幾何學，提出了四維空間的概念，創造性的提出了一個全新的被後人稱之爲黎曼幾何學，爲統一物理學所有定律做好了理論准備。二十世紀，多維理論又一次成爲科學界的熱門話題，有科學家重新提出了多維時空的理念，並進行了有效的計算，值得一提的是愛因斯坦的相對論中美妙的質能方程，就是通過數學的早期弦理論推導出來的，這不得不讓人感到大自然之奇妙。
近來，弦理論已經成爲物理學界一個熱門話題，物理學家們認爲。宇宙中不但存在五維時空，還存在六維甚至是十維時空，在早期的宇宙中，處于一個絕對真空中的奇點，此時存在一個十維時空，但十維時空是不穩定的，于是産生了我們這個宇宙的創生，在宇宙創生時期，十維時空斷裂爲四維時空和六維時空，六維時空收縮爲無限小的奇點，四維時空處于宇宙的大爆炸階段，于是有了現在我們這個暴脹的宇宙，倡導十維時空學說的科學家們認爲我們這個宇宙在爆炸中創生，將來會變成收縮中的宇宙，並再次收縮爲一個奇點，然後在重複宇宙創生的一幕，這就是宇宙的未來。多維時空理論能夠很好的把愛因斯坦終沒能解決的大統一理論進行完美的解釋，並統一了人類目前所認識的自然界的四種相互作用力。《時間簡史》作者，物理學家霍金認爲宇宙最終要用量子理論來解釋，我們生活的這個宇宙是衆多平行宇宙中的一個，對于宇宙就像是飄在空中的衆多肥皂泡一樣，每個肥皂泡都是一個宇宙，各個肥皂泡之間是沒有任何聯系的，這就是霍金近來提出的新的宇宙觀，他認爲我們只不過是生活在多維平行宇宙中的一個，如果有可能在兩個宇宙之間打開一個洞，也就是所爲的蛀洞，那麽人類通過這個蛀洞就可以實現超越時空的旅行。
七、超越時空的外層空間的三類文明
在結束本文之前，讓我們在了解一下前蘇聯天文學家卡爾謝夫（Nikolai Kardashev）曾經以下面方式對人類未來文明進行分類。他認爲：一類文明控制了整個行星上的能源的那種文明。這種文明能夠控制氣候，阻止地震，在地殼中采礦，以及在海洋中收割。這種文明已經完成了其在太陽系的探險。二類文明是控制太陽本身能量的文明，並不意味著被動地獲取太陽能。這種文明可以開采太陽能。這種文明的能量需求如此之巨大，它直接消耗太陽能量來驅動機器。這種文明將開始局部恒星系統的殖民化。三類文明是控制整個星系能量的文明。就能源而言，它控制數十億個星系統的能量。它可能掌握了愛因斯坦方程組，能夠隨意操縱時空。也許這種對未來文明的分類是錯誤的，但他確實就能量方面對物理定律進行了合理的解釋。我們人類科學技術進入高速發展只走過了短短的幾百年的曆史，目前，還沒有具備第一類文明的條件，人類在距走進第一類文明還有許多的路要走，還有許多風險。如核危機，現在人類所儲存的核武器已經足夠毀滅幾次地球上的現代文明，假如某個人類狂人發動核戰爭，那地球將在核冬天中走向荒漠，也許今天的火星就是明天地球的命運。現在伴隨著人類現代化進程的加快，人類生存環境變的越來越脆弱，而人口的爆炸式增長和現代建築的增多，人類賴以生存的土地將越來越少，地球將成爲鋼筋水泥組成的城堡，環境污染、能源危機、自然災害等諸多因素使這看似強大的人類將變得空前脆弱，任何人類預想到的或預想不到的、自然的、人爲的突發事件都可能使這個藍色星球處于極度危險之中甚至是毀滅。最後筆者衷心的祝願人類能夠珍惜環境、珍惜和平、珍惜大自然的和諧發展，祝願人類平安的走向高明文明和高度現代化。
主要參考資料：
1、《比光速還快》/喬奧.馬古悠(Joăo Magueijo)著/趙文譯/湖南科學出版社/2005年5月/長沙
2、《熱抽象》/朱偉勇 朱海松/廣東經濟出版社/2003年9月/廣州
3、《在愛因斯坦的時空旅行》/J.Richard Gott著/劉軍譯/長春出版社/2004年1月/長春
4、《超越時空》/加來道雄/劉玉璽 曹志良/上海科技教育出版社/1999年5月/上海
5、《現代物理與高新技術》/何寶鵬/“廣義相對論原理與應用”/張學榮/廣東科技出版社/2000年1月/廣州
http://zhidao.baidu.com/question/10154765.html
宇宙爆炸論＞百度百科
爲什麽宇宙會是我們觀測到的這副樣子？爲什麽它具有目前已測知的那些基本常數值？80年代初，在宇宙創生大爆炸框架下發展了目前最流行的暴脹宇宙模型：宇宙在大爆炸後不到1秒的時間裏膨脹了大約10-30倍，大約和橘子一般大小，然後開始以較穩定的膨脹速率，直到現在，大約150億年，成爲目前的樣子。在這個過程中，物質“疙瘩”逐步形成了星系、恒星以及生命。這個模型暴脹期的長短是個關鍵。若稍短，物質爲充分散開，原生宇宙就有重新坍縮爲起點；若稍長，原生宇宙的物質則過于分散，形不成星系和恒星，自然也就不會出現生命和人類。因此出現了暴脹爲何如此精確的問題，按照現行的物理學基本定律，大爆炸産生的宇宙其“自然尺寸”應該只有亞原子大小，即普克郎長度10 ^－35量級，而這樣的宇宙是短命的。前蘇聯科學家林德提出“自我增殖的宇宙”概念——“最有可能的是，我們正在研究的宇宙是由早期的若幹宇宙所形成的。”1987年霍金進一步提出了“嬰兒宇宙”模型，兩個大宇宙通過一個細“管子”連接起來，這個細管子稱爲“蟲洞”，大宇宙爲母宇宙，可能存在著從母宇宙分岔出去的另一端是自由的蟲洞，這樣的管子成爲子宇宙、嬰兒宇宙。就是說除了我們生存的宇宙之外還可能存在著衆多的由蟲洞連接起來的其他宇宙。1992年，薩莫林在前人基礎上提出了宇宙自然選擇學說。母宇宙是空間閉合的，猶如一個黑洞，該黑洞在生存了一段時間後坍縮爲一個奇點，奇點又會反彈爆炸膨脹爲新的下一代宇宙。
這個學說的要點是，子宇宙中的物理常數較之母宇宙的物理常數會有小的、或強或弱的隨機變異，新生的嬰兒宇宙在再次坍縮成奇點前能膨脹到幾倍普克郎長度大小，隨機變異的物理常數有可能允許小小的暴脹，子宇宙可變的較大，當它足夠大時，可分隔爲兩個或更多的不同區域，每個區域又坍縮爲一個新的奇點，新奇點又觸發下一代的子宇宙，如此時代相傳，有的小宇宙重又坍縮，有的具有某些基本常數值的宇宙能更有效的産生許多黑洞，從而較具有其他某些基本常數值的宇宙留下更多的後代，借用生物進化論的術語，它們是被“自然選擇”下來的，經“選擇”作用，産生越來越多的黑洞，也就形成了更多的宇宙。如果宇宙確是由以前的宇宙世代經過這種“自然選擇”而産生的話，那麽應該預期我們生存在其中的宇宙會具有所觀測到的樣子並正好具有目前測知的基本常數值。
這個學說的另一要點是關于恒星的存在。在許多情況下，恒星是黑洞的前身。在氣體和塵埃雲中，恒星仍在形成。在碳塵埃微粒表面進行著的化學反應使氣體冷卻並促使氣雲坍縮。但碳塵埃粒子是從那裏來的呢？斯莫林指出碳元素是由核聚變反應産生的這一情況只有在質子的質量稍大于中子的質量時才會發生，如果兩者質量之差比氦核的結合能大的多，則質子和中子不可能粘在一起形成氦核，沒有氦，聚變反應鏈在第一階段便終止了，根本形不成更重的元素，從而使恒星將少得多，自然也不會有多少黑洞，因此在任何一個宇宙中，若其中質子與中子的質量相差較大，將只能産生很少的宇宙，也就沒有什麽“選擇”的余地了。
http://baike.baidu.com/view/18646.html?tp=1_01
宇宙爆脹論＞百度百科
宇宙在膨脹,宇宙背景輻射,氫,氦半度比這三大預言被證實,這使宇宙大爆炸論成爲唯一的權威理論.但幾經推敲,裏面還是有很多問題:視界,平度和磁單極子.
所謂視界問題,從宇宙的時空零點算起,光所跑出的半徑叫視界.你看的再遠,也不會超過視界.這同樣說明了,目前任何物質相互作用決不能超過光速.但是大爆炸論認爲,産生宇宙微波背景輻射的宇宙大于視界,這樣,這些輻射就沒有足夠的時間來相互作用以達到熱平衡,這就不可能均勻.但現在的觀測到的宇宙背景輻射卻十分均勻.
我們的宇宙是否會一直膨脹下去?或者最終彎曲連接,形成球體空間.這一問題取決于物質密度與臨界密度之比值.如今測得的數據接近于1,大爆炸論的解釋是
它本來就這樣,這實際是在回避問題.
大爆炸論認爲,宇宙中應該有不少的磁單極子,但至今還沒有發現一個.更嚴重的是,這些粒子的存在,反而威脅到了大爆炸論的一些基本論點.
80年代初,高斯提出了爆脹論.按照這個論點,宇宙在最初時期存在著許多超高溫度的氣泡,因而膨脹降溫,當溫度降到某一點時,氣泡指數性地膨脹,故稱爆脹，僅持續了1/10的32次方秒的一瞬間，我們的原始宇宙就增大了10的50次方倍。這一爆脹，使得這一大氣泡發生相變，以假真空轉換成真真空，從而釋放出大量的能量，使其重新升溫，然後才出現了大爆炸。以後的情況同大爆炸淪。
在宇宙爆脹論中，由于宇宙一開始並未大爆炸，故它是在一個較小的區域開始演進的。這樣就有了足夠的時間來達到熱平衡，故微波輻射有一個很高的均勻性。
視界問題也就迎刃而解。在爆脹論中，由于經過巨大的爆脹，空間趨于平直，譬如一個氣球，越是脹得大，球面就越顯得平直，如此平度問題也就解決了.磁單極子在爆炸論中存在于氣泡的邊界上,當氣泡擴大到非常大的尺度時,這些磁單極子就處在遙遠的宇宙邊際,很難觀測到.這樣,3個難題都釋通了.
那麽,這些原始氣泡從哪裏來?這就引向了多宇宙論.
爆脹論,多宇宙論皆與量子論中的測不准原理有關.該原理告訴我們,在微觀世界中,物質的年點年個過程皆測不准,這不是測量手段的不夠精確,而是一條基本的自然法則.
量子論精確地定義了時間與能量地關系,它說在虛無地空間中,會出現能量的現與隱,在真空中也會出現粒子的波動,甚至可能出現大質量的波動.發生此波動,就會産生氣泡.氣泡出現後,由于本身的引力場.而使其極快地塌縮胚胎宇宙可能腹死胎中.解救他們的唯一出路就是爆脹.氣泡經過報帳可能成長成爲宇宙.不知道又多少氣泡,也不知道發生了多少爆脹,故世界上不知道有多少宇宙,而我們的宇宙只是其中的一個.
宇宙從虛無中爆出,這要比從一個超高溫,超搞密度的奇點中爆出更爲自然.承認後者,我們要問,奇點從何而來.而今,我們找到了通向最佳答案的途徑-爆脹論.
http://baike.baidu.com/view/1246913.html?tp=2_01
十維空間＞百度百科
我們把一個邊長爲2的正方形劃分成4個小正方形，每個小正方形裏作一個內切圓，然後在原來的大正方形中間作一個同時外切于這4個圓的小圓（紅色標注）。我們把這個小圓叫做“中心圓”。你怎麽來求這個中心圓的半徑？
仔細觀察其中一個小正方形，思路就出來了：紅色的中心圓變成了一個90度扇形，它的中心位于單位正方形的一角，並且外切于直徑爲1的圓。可以看到扇形半徑加上圓的半徑等于單位正方形對角線的一半，這樣我們就得出，中心圓的半徑等于(sqrt(2)-1)/2。（sqrt爲開根號函數）
對于一個立方體同樣如此。我們把立方體切成8個小立方體，得到的8個球體中間夾住的那個中心球半徑就應該爲(sqrt(3)-1)/2。你會發現一個驚人的事實，在超立方體中，位于16個四維球體間的中心球半徑爲(sqrt(4)-1)/2 = 1/2，它竟然與那16個小球一樣大。真正可怕的事情發生在九維立方體中，此時的九維中心球半徑爲(sqrt(9)-1)/2 = 1，竟然內切于最初的九維立方體！而到了十維空間後，中心球的直徑將超過十維立方體的邊長，這個中心球將突破立方體的邊界！被圍在裏面的中心球居然比原來的N維立方體還大，這顯然違反了大多數人的直覺；如果你能想象出這個畫面來，你就牛B了。科幻小說中把對十維空間的感知能力作爲文明發達程度的標准，除了一些相關的宇宙模型外，這可能也是其中一個原因吧
超弦理論與十維空間
超弦理論認爲，不存在粒子，只有弦在空間運動，各種不同的粒子只不過是弦的不同振動模式而已。自然界中所發生的一切相互作用，所有的物質和能量，都可以用弦的分裂和結合來解釋。
最爲奇特的是，弦並不是在平常的三維空間運動，而是在我們無法想象的高維空間運動。我們過去關于空間的觀念都是錯誤的，空間正在以一種陌生得令人驚訝的方式活動著。
超弦與多維空間
粒子的下面是什麽？
衆所周知，物質是由原子組成，而原子由原子核和電子組成，原子核又由質子和中子組成，質子和中子又由誇克組成。那麽，誇克和電子又是由什麽構成的呢？科學家發現，誇克和電子都不可再分了，似乎是沒有內部結構的點粒子，因此把它們稱爲基本粒子。基本粒子是一切物質的基本單元，就像英語裏的“字母”一樣。
但是，已知的基本粒子並不僅僅是誇克和電子兩種，而是多達數百種，而且，每一種基本粒子都有它們的反粒子。我們現在把所有的基本粒子分爲三大類，通常稱爲 “族”：輕子族，包括電子、中微子等；誇克族，包括上誇克、下誇克、粲誇克、奇異誇克、頂誇克和底誇克這六種誇克和各自的反誇克；媒介粒子族，包括光子、膠子等。非常奇怪的是，除了誇克和電子外，大部分基本粒子都不組成更大的物質結構，例如，中微子總是在宇宙中獨來獨往，不與其它物質發生相互作用；媒介粒子則只在其它粒子間傳遞力的作用；還有很多粒子像介子、超子等都極不穩定，通常在極短時間內衰變成其它粒子。
我們知道，電子能像地球繞太陽旋轉那樣繞著原子核運動，但電子能不能也像地球那樣進行自轉呢？按理說，這是不可能的，因爲物體在自轉時，其轉軸上有一個固定不動的中心點，電子既然是一個點狀粒子，那它就不會有什麽多余的“中心點”，它的自旋也就無從談起。但科學家證實，電子仍然像地球那樣，既公轉，也自轉，而且永遠地以固定不變的速率旋轉，這是電子自身固有的性質，稱爲“內稟自旋”。而且，所有的基本粒子都有與電子相同的自旋。
然而粒子的自旋與地球自轉是不一樣的，地球的自轉是連續的，粒子的自旋則是間隔性的，也就是說，它的自旋是一跳一跳著進行的。
每一種粒子的所有成員都是相同的，我們不可能把兩個電子或者中微子區別開來。而不同種類的粒子則有著明顯的不同，其主要區別就在于它們的質量、電荷以及內稟自旋都各不相同。
這些基本粒子性質各不相同的原因是什麽？它們爲什麽在不停地自旋？這些不同的粒子還能不能找到更深層的、統一的內部結構？這些問題長期以來都在困繞著科學家們。
爲何有四種力？
進一步的問題就是，這麽多不同種類的粒子是如何聯系在一起的？假如宇宙是由很多微小的、相互間沒有關系的物質微粒組成的，它們中的任何一個都是像被“隔離”的，那麽，在這樣的一個宇宙中，就會既無恒星，又無行星和生命，只是一個寂寞的、完全沒有事件發生的微粒集合。
幸運的是，事實並非如此，宇宙中存在著各種類型的力，是它們把散沙般的基本粒子結合在一起，組成了各種各樣的物質，並安排了宇宙間的秩序。這些力從本質上都可歸結爲四種基本力：引力、電磁力、強力和弱力。
這四種力的來源是不一樣的。引力源于物體質量的相互吸引，兩個有質量的物體間就存在引力，物體的質量越大，引力就越大。電磁力是由粒子的電荷産生的，一個粒子可以帶正電荷，或者帶負電荷，同性電荷相斥，異性電荷相吸。如果一個粒子不帶電荷，則不受電磁力的影響，不會感受到排斥力和吸引力。強力主要是把誇克結合在一起的力，所以也叫核力。像電磁力一樣，也起源于電荷，不過只是誇克間的電荷，物理學家稱之爲“顔色電荷”。弱力的作用是改變粒子而不對粒子産生推和拉的效應，像核聚變和核裂變這兩個過程都是受弱力支配的。
四種力的相對強度以及作用範圍都有著巨大的區別。從相對強度上來說，假定以電磁力的強度爲一個單位強度，則強力要比這個單位大出100倍，弱力只有 1/1000，引力小到幾乎是可以忽略不計的：在微觀世界中，它只有電磁力的10的40次方分之一！從作用範圍上來說，引力的作用範圍是宇宙範圍的；電磁力的作用範圍在理論上可以達到無限遠，但實際上，大多數物體正負電荷相互抵消，其外部都呈電中性；而強力和弱力的作用範圍則極小，只能在粒子範圍內發生作用。
這四種強弱懸殊、性質各異的基本力，完全控制了我們的宇宙。
現在問題又來了：爲什麽有四種基本力？爲什麽不是五種、三種或者一種？這四種力爲什麽如此不同？爲什麽強力和弱力只能在微觀尺度上發揮作用，而引力和電磁力卻具有無限的作用範圍？還有，爲什麽這些力的固有強度會有那麽大的差別？
最後的問題是，所有這些力有沒有一個共同的根基？如果有，它們爲何又分裂了？
相對論與量子理論的矛盾
四種基本作用力的不同還導致了現代物理學兩大支柱——相對論和量子理論——根深蒂固的矛盾。
愛因斯坦的廣義相對論是關于引力的理論。我們前面說過，引力源于物體質量的相互吸引，物體的質量越大，引力越大。但爲什麽物體的質量會産生引力呢？引力爲什麽很微弱卻又能在宏觀範圍內起作用呢？比如說，兩個人、兩塊大石頭之間的引力幾乎就是零，只有像太陽、地球、月亮這樣宇宙中的星體，才有明顯的引力作用。
愛因斯坦把這個疑惑給解開了，他給出了一個出人意料卻又合乎情理的解答：空間本身是有形狀的，當沒有任何物質或能量存在時，空間應該是平直光滑的，當一個大質量物體進入空間後，平直的空間就發生了彎曲凹陷，這就像一條拉得很平很直的床單上，當放進一個保齡球時，床單就凹陷下去，所謂引力就是因爲這樣的空間彎曲而導致的。地球在繞著太陽的軌道上運行，是因爲地球滾入了太陽周邊彎曲空間的一道“溝谷”，這就是我們通常所說的太陽對地球的引力作用。兩個人、兩塊大石頭之間的引力幾乎不存在的原因就是，這麽小的質量使空間的彎曲幾乎爲零。因此，普通物體之間的引力作用是可以忽略不計的。
在這裏，引力變成了漂亮的幾何圖景，引力本身並不存在，它只是空間的幾何形變所引起的明顯結果。引力的本質就這樣被廣義相對論圓滿地解釋了。
但空間的幾何形變卻解釋不了其它三種力，電磁力、強力和弱力似乎都無法通過空間的褶皺來實現。愛因斯坦曾設想，所有的物質都是空間扭結和振動而形成，換句話說，我們看到的周圍的一切，從樹和雲到天上的星星，都可能是一個幻覺，是某種形式的空間褶皺。若這種思想是正確的，另外三種力也必定與引力一樣，是空間的幾何形變所引起的必然結果，這樣，四種力就統一到空間彎曲的幾何學中了，空間彎曲的不同方式會造就不同的力。然而，在微觀世界裏，空間根本就不是平滑的，而是有無數的粒子在劇烈且永不停息地喧囂，廣義相對論的核心原理——光滑的空間幾何概念，在這裏被破壞殆盡。
對另外三種力的解釋需要量子理論來完成。量子理論研究微觀世界裏基本粒子的行爲，在這個理論體系中，宇宙中所有的物質最終由數百種不同的基本粒子組成，由于質量小到幾近于零，這些粒子的運動軌迹變化莫測，毫無規律可循。在這裏，力是由粒子的交換而來的，電磁力是由光子交換而來，弱力是由弱規範玻色子交換而來，強力是由膠子交換而來。例如，兩個帶電粒子間的相互作用實際上是光子在兩個粒子間往來“出沒”的結果，兩個帶電粒子通過交換小小的光子而相互影響，這個過程有點兒像兩個溜冰的人在傳球，通過傳球，兩個人的運動狀態都在受到影響。其它兩種力的相互作用也是如此。
但是，因空間彎曲所導致的引力是無法通過粒子交換而來的，而且，在微觀世界裏，粒子的自身質量不僅小到幾乎沒有，還總是在雜亂無章地運動，它們之間的引力從何談起？因此，量子理論無法涵蓋引力。
廣義相對論與量子理論不能統一，成爲現代物理學最核心的災難。人們很難相信，在宇宙的微觀層面和宏觀層面，居然不是一個統一連貫的整體，我們對宇宙最深處的認識居然是由兩個分裂的理論拼接起來的。爲了能讓兩個理論協調起來，物理學家做過大量的嘗試，他們以這樣那樣的方法，要麽修正廣義相對論，要麽修正量子理論。雖然一次次的努力都膽識驚人，但結果卻一個跟著一個失敗。
終于，超弦理論來了。
粒子怎樣變成弦？
一連串的疑惑不得不使科學家認真考慮：也許在基本粒子內部存在一種更深層的結構，這種結構尚未被我們所理解。自20世紀60年代以來，在科學家孜孜不倦地努力下，一個新的理論逐漸浮出水面，這就是超弦理論。超弦理論認爲，在每一個基本粒子內部，都有一根細細的線在振動，就像小提琴琴弦的振動一樣，因此這根細細的線就被科學家形象地稱爲“弦”。
撥動吉他一根弦，你會聽到一個音。撥動另一根弦，你會聽到另一個不同的音調，因爲不同的弦振動的模式不同。一個音樂家通過一個吉他的六弦合奏，使這些弦在不同頻率振動，便可創造出無數美妙的音樂。像琴弦的不同振動模式彈出不同的樂音那樣，粒子內部的弦也有不同的振動模式，只不過這種弦的振動不是産生什麽音樂，而是産生一個個粒子。不同粒子的性質由弦的不同振動行爲來決定，電子是以某種方式振動的弦，上誇克又是以另一種方式振動的弦，如此等等。
弦與粒子質量的關聯是很容易理解的。弦的振動越劇烈，粒子的能量就越大；振動越輕柔，粒子的能量就越小。這也是我們熟悉的現象：當我們用力撥動琴弦時，振動會很劇烈；輕輕撥動它時，振動會很輕柔。而依據愛因斯坦的質能原理，能量和質量像一枚硬幣的兩面，是同一事物的不同表現：大能量意味著大質量，小能量意味著小質量。因此，振動較劇烈的粒子質量較大，反之，振動較輕柔的粒子則質量較小。
依照弦理論，每種基本粒子所表現的性質都源自它內部弦的不同的振動模式。每個基本粒子都由一根弦組成，而所有的弦都是絕對相同的。不同的基本粒子實際上是在相同的弦上彈奏著不同的“音調”。由無數這樣振動著的弦組成的宇宙，就像一支偉大的交響曲。
在量子理論中，每一個粒子還具有波的特性，這就是波粒二象性。現在我們明白了，粒子的波動性就是由弦的振動産生的。
以前，我們想象所有的物質粒子都是點狀的東西，沒有空間大小。但現在我們明白了，那一個個點粒子其實並不是一個個實體的點，而是包含有一片片更微小的空間結構，這樣的空間結構的振動乍看起來像是一個個點，是因爲我們目前還沒有更精微的探測技術。
物理學家還發現，弦的振動模式與粒子的引力作用之間存在著直接的聯系。同樣的關聯也存于弦振動模式與其它力的性質之間，一根弦所攜帶的電磁力、弱力和強力也完全由它的振動模式決定。
弦如何運動？
弦本身很簡單，只是一根極微小的線，弦可以閉合成圈（閉弦），也可以打開像頭發（開弦）。一根弦還能分解成更細小的弦，也能與別的弦碰撞構成更長的弦。例如，一根開弦可以分裂成兩根小的開弦；也可以形成一根開弦和一根閉弦；一根閉弦可以分裂成兩個小的閉弦；兩根弦碰撞可以産生兩個新的弦。
但是當一根弦在時空中移動時，它就沒那麽簡單了。弦的運動是如此的複雜，以至于三維空間已經無法容納它的運動軌迹，必須有高達十維的空間才能滿足它的運動（十維空間是數學方程計算的結果）。就像人的運動複雜到無法在二維平面中完成，而必須在三維空間中完成一樣。
點粒子內部的空間不是三維的，可能還有很多維，這似乎非常不可思議，不過，認真想起來，高維空間的存在完全是合理的。爲了看清這一點，我們可以舉一個水管的例子。我們知道，水管的表面是二維的，但是當我們從遠處看它時，它卻像是一維的直線。這是爲什麽呢？原來，水管的那兩維很不一樣，沿著管子伸展方向的一維很長，容易看到；而容易繞著管子的那一個圓圈維很短，“卷縮起來了”，不容易發現。你必須走近水管，才能看清繞著圓圈的那一維。
這個例子表明了空間維度的一個微妙而又重要的特征：空間維有兩種。它可能很大延伸得很遠，能直接顯露出來；它也可能很小，卷縮了，很難看出來。水管比較粗大，繞著管子的那一維很容易就看到。假如管子很細——像一根頭發絲或毛細管那樣細，要看那卷縮的維可就不那麽容易了。
在最微小的尺度上，科學家業已證明，我們宇宙的空間結構既有延展的維，也有卷縮的維。就是說，我們的宇宙有像水管在水平方向延伸的、大的、容易看到的維 ——我們尋常經曆的三維，也有像水管在橫向上的圓圈那樣的卷縮的維——這些多余的維緊緊卷縮在一個微小的空間，即使用我們最精密的儀器也根本不能探測它們。
那些看不見的維可能會有多小呢？我們最先進的儀器能探測到百億億分之一米的結構，如果那些維度卷縮得比這個尺度還小，我們就看不見了。科學家的計算表明，卷縮的維可能小到普朗克長度（即10^-33厘米），是目前的實驗遠遠不可能達到的。
爲什麽需要多維空間？
理解了宇宙的空間有更多維存在，再回過來看相對論與量子理論是如何産生矛盾的，我們就很容易理解了：這兩個理論在日常的三維空間裏是不可能統一的，它們的矛盾是必然的，只有在高維空間裏才能得到統一。
爲了更好地理解這一點，我們可以舉一個三維世界和二維世界的例子。我們首先假設有一些生活在二維平面世界的生命，它們的世界裏只有長和寬，根本無法理解第三維——“高”這一維。因此，它們對三維世界的感知只限于三維物體在平面世界的投影，或者三維物體與平面世界的接觸面，試想一想，一個平面生命怎麽能夠通過投影來想象三維物體的豐富性和完整性呢？當三維物體與平面世界接觸時，三維物體在平面世界上的零碎片段，比如一張桌子的四根腳柱、人印在地面上的兩雙鞋印，更讓平面生命摸不著頭腦——這些拼不到一起的碎片究竟意味著什麽呢？它們不能想象，四片互不相連的印迹怎麽會構成一張完整的桌子呢？那斷斷續續的鞋印上怎麽會有一雙完整的鞋呢？而且，鞋的上面竟然還有一個更加完整的人！用二維的眼光來打量這些碎片，你永遠不可能將它們拼成一個整體。
于是有一天，一個足智多謀的平面生命偶然想出一個絕妙的主意。它宣布，平面世界之外還有一個“向上”的第三維，如果順著這些碎片“向上”看，其實碎片是一個完整的整體！這真是個驚人的見解，大多數平面生命都困惑不解。
相對論和量子理論的遭遇與這種情況非常相似，在我們的三維空間裏，它們就像兩塊互不相幹的碎片，永遠也拼合不到一起。但把空間“向上”擡一擡，把宇宙變爲十維空間，相對論和量子理論這兩塊看似互不相幹的碎片就會令人震驚地結合得天衣無縫，成爲一個更完整的理論大廈的兩根互相依存的支柱！雖然我們在三維空間中無法想象和描述一個多維的空間，但我們卻能通過複雜的數學方程推導出它的存在。
多維空間如何裂開？
在宇宙的極早期，它誕生的10-43秒內，它的直徑僅有10-33厘米，含有豐富的十維空間，所有的空間維都平等地卷縮在一起。在那樣的空間中，宇宙的能量極高、溫度極高，所有四種力都融爲一體，相對論和量子理論可以歸結爲一個理論。
但是，這樣高維度、高能量、高溫度的空間是極不穩定的，就像脹氣太多的氣球，于是大爆炸發生了。維度被解散、能量發散、溫度降低。三維的空間和一維的時間無限延伸開來，逐漸形成了我們今天可感知的宇宙；而另外六維的空間則仍然卷縮在普朗克尺度（即10-33厘米）以內。
當宇宙處在1032K這樣極高的溫度（這溫度比我們得到的太陽的溫度高1026倍）時，引力與其他大統一力分離開來，引力隨著宇宙的膨脹而不斷延伸成長程力，。隨著宇宙進一步脹大和冷卻，其它三種力也開始破裂，強相互作用力和弱—電力剝離開來。
當宇宙産生10-9秒之後，它的溫度降低到了1015K，這時弱—電力破缺爲電磁力和弱相互作用力。在這一溫度，所有四種力都已相互分離，宇宙成了由自由誇克、輕子和光子組成的一鍋“湯”。稍後，隨著宇宙進一步冷卻，誇克組合成質子和中子。它們最終形成原子核。在宇宙産生3分鍾後，穩定的原子核開始形成。
當大爆炸發生30萬年後，最早的原子問世。宇宙的溫度降至3000K，氫原子可以形成，其不至于由碰撞而破裂。此時，宇宙終于變得透明，光可以傳播數光年而不被吸收。
在大爆炸發生100至200億年後的今天，宇宙驚人的不對稱，破缺致使四種力彼此間有驚人的差異。原來火球的溫度現在已被冷卻至3K，這已接近絕對零度。
這就是宇宙的演變史，隨著宇宙的漸漸冷卻，力將解除相互的糾纏，逐步分離出來。首先引力破裂出來，然後強相互作用力，接著弱力，最後只有電磁力保持不破缺。
空間中的裂縫
超弦理論還給我們帶來一個更加令人震驚的結果：我們的空間結構居然是離散的，而不是連續的！在我們的日常經驗中，空間和時間總是無限可分的，但事實卻大謬不然。空間和時間都有自己的最小值：空間的最小尺度爲10-33厘米，時間的最小值是10-43秒。因爲當空間小到10-33厘米後，時間和空間就會融爲一體，空間維度就會高達十維，在這樣的情況下，即使空間還能分割，那也是我們目前所不能了解的了。
事實上，量子理論就是關于“離散的量”理論，“量子”一詞的含意就是“一個量”或“一個離散的量”。早在1900年，量子理論剛誕生時，科學家們就發現，在微小的粒子世界，能量是一份一份發出的，而不是連續發出的。就像人民幣的最小單位是“分”，乒乓球只能一個一個地買，而不能半個半個地買，這些都是日常生活中關于事物不可無限分割的例子。
雖然當時科學家已經知道了粒子能量的不連續性，但他們卻不知道爲何有這種不連續性，只是被迫接受而已。但現在我們都知道了，這與空間的不連續性密切相關。正是由于空間有最小的、不可分割的單位，才會影響到基本粒子的能量發射方式。
現在，我們基于時間和空間是連續的舊理論必須被抛棄，在普朗克尺度下，弦是一段一段的，開弦就是一段線，閉弦就是一個圓圈，每一個弦片攜帶的都是一份一份的動量和能量。
空間具有一個最小的、不可分割的值，這個不可思議的現象會導致什麽樣的結果呢？我們很容易想到：我們宏觀的空間結構是由一份份最小的空間包組合起來，在這一份份的空間包中間，極有可能存在著我們無法探測的空間裂縫！所謂“蟲洞理論”中在空間中鑿開一個洞口的設想，從理論上來說真的是可行的，這就是尋找相鄰空間包之間的裂縫，然後用難以想象的高能量轟開這個裂縫，一個蟲洞就出現了！可以說，小小的十維空間包以及它們之間的裂縫存在于我們空間的每一個角落，只要我們有足夠的能量，我們可以在任何地方鑿開一個蟲洞。
大統一的宇宙
今天，我們深深知道，浩瀚宇宙中所有紛繁複雜的現象都可以追溯到同一個源頭，人類發現的大大小小的規律最終都可以被一個根本的規律所囊括。爲了理解這一點，我們以地球生命的發展爲例：我們人類不同的人種都可以追溯到同一個起源，而人、猩猩、猿猴又可以追溯到同一個祖先，以此類推，所有的哺乳動物都擁有相同的祖先，所有的動植物也都擁有相同的祖先，最後，所有的生命都起源于同一個細胞——生命只有一個源頭。
宇宙中所有星系的起源也同樣能夠追溯到同一個源頭，太陽系中的星體都起源于同一個星雲，所有的星雲都起源于相同的分子，所有的分子都由那幾百種基本粒子演變而來。這樣，順著時間之流一直向上溯源，我們終于來到了大爆炸開始的時刻，在這裏，空間、時間和物質都是融爲一體的，一切都歸結爲一點。
宇宙從同一點出發，經過了100多億年的漫長歲月，進化出一個複雜多變的世界，但不管這個世界是如何千變萬化，在所有現象的背後，都有一個最根本的規律在運行，這就是宇宙起點時的源頭規律。這個規律就是一個包羅萬象的規律——所謂“萬物至理”即是如此。
這個“萬物至理”的理論就是超弦理論，它建構了宇宙開始時刻的十維空間圖象，隨著十維空間的崩裂，超弦理論也分裂成兩個理論——相對論和量子理論，此後，隨著物質豐富性的增加，它們又分裂成更多的理論。今天，我們不斷向上回溯，終于描繪出了宇宙大統一的圖景——一個極具神秘色彩的十維宇宙。
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