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在维数不同的世界,物理规律会改变吗?

已有 4639 次阅读 2011-2-24 06:17 |个人分类:科学八卦|系统分类:科普集锦

 
会改变
例如万有引力(重力),其大小与两个物体之间距离的二次方成反比。
物体之间的距离增大到原来的2倍,它们之间的万有引力将减小到原来的1/4。
物体之间的距离如果缩短到原来的一半,万有引力将增大到原来的4倍。
这就是万有引力的“平方反比定律”。
 
可是,这个平方反比定律只有在三维空间世界的情形才成立。
假如这个世界是二维平面,万有引力将变成“与两个物体之间的距离(的一次方)成反比”
(一次方反比定律)。
假如这个世界是四维空间,万有引力则将会“与两个物体之间距离的三次方成反比
(三次方反比定律)。
 
地球等行星是沿着椭圆轨道围绕太阳运动。
然而,假如万有引力不是遵从平方反比定律,
而是遵从一次方反比定律或者三次方反比定律,
地球等行星就不会有现在这种稳定的椭圆轨道。
地球不能稳定地围绕太阳公转,一旦与太阳碰撞,太阳系就会消失不见。
 
同样,静电力的平方反比定律不在三维空间也要被推翻。
电子围绕原子核旋转而形成的这种“原子”的结构,
在不是三维的其他空间自然也不能保持稳定,并将不复存在。
 
如此看来,我们安然待在这里的事实,
似乎就要求我们承认这个世界是一个三维空间。
尽管如此,这个世界如果真的不是三维空间,而是四维空间的话,
只要那是一个同我们存在这个事实没有矛盾的“特殊的四维空间”,那也不是不可以。
比如说,那个第四维空间维可以非常小,根本就观测不到,
是一个物质也不可能在那里来去的特殊维,那就不会有矛盾。
 
 
 
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