我们知道宇宙有四个维度，但为什么只有四个，而不是5个甚至更多呢？

弦理论学家声称宇宙有很多维度：0、11、26，但是除了4个维度外，所有维度都卷曲得太小了，我们无法探测到它们。

这不是我想说的。我说的是一个真正的第五维度，它和其他四个维度一样大，一样不弯曲。

宇宙可能有第五个维度的想法是在意识到宇宙有四个维度之后产生的。1919年，就在爱因斯坦发表他的广义相对论四年后，一位名叫卡鲁扎的科学家提出了这个想法，并把他的论文寄给了爱因斯坦。卡鲁扎必须解释为什么第五维度可以在无形的情况下存在。

卡鲁扎

毕竟，如果你和我同意在宇宙的任何地方见面，我只需要给你三个数字（如纬度、经度和高度）和时间。我不需要把我们的会面地点定在第五维的某个地方。

卡鲁扎对我们为什么看不见第五维的解释是一个叫做圆柱度的假设。想法很简单：我们看不到第五维度，因为在第五维度中一切都是一样的。它就像一个长方形的面包。如果你想要的只是一片，在哪里切都无所谓。总是一样的。

每个人都认为这不是一个明智的想法，这就是为什么一个叫克莱因的科学家后来说，不，维度是不一样的，它只是卷得很小。后来，弦理论学家运用现在被称为卡鲁扎-克莱因理论来描述他们的万物理论。

但是，假设卡鲁扎是对的呢？假设宇宙有第五维，所有东西都是一样的，但如果不是完全一样呢？

下面是第五维度的一些含义

基本观点是宇宙有第五个维度，但我们通常无法探测到这个维度，不是因为所有东西都完全相同，而是因为，当我们测量任何东西时，我们只能感知到一个平均值或随机值。

如果这是真的，那就意味着量子力学不是随机的，而是在一个基本上看不见的维度中经典运动的结果。

让我们看一个类比：想象一个密封的气体盒子。气体箱处于平衡状态，所以它的状态不随时间改变。当我们把气压计或温度计放进盒子时，它的读数总是相同的，例如，1大气压和20摄氏度。然而，盒子里所有单独的气体分子都在不停地运动。所以它是随着时间变化的，但我们无法察觉这种变化，因为我们太大了，我们只能测量永不变化的平均值。

在量子力学中也是如此。我们的宇宙不仅在时间上改变，而且在第五维上改变。

不像时间，熵总是增加，在第五维，熵本质上是常数。恒定的熵使运动在那个维度不可见。我可以用下面的例子来说明这一点：

一个思想实验

假设我们想要建造一个可以测量第五维度变化的时钟。这只钟从不准时地走。相反，它只是被设计用来改变另一个维度，我将称之为量子维度。

所有时钟的工作都是基于某一做功的过程，即势能转化为动能的过程，例如下落的岩石或水、旋转的行星、释放的弹簧或衰变的放射性原子。似乎我们可以通过一些类似的变换来确定量子维数的变化。

在那个维度中引入了一些类似于动能的东西，它是量子物理学中使整个过程有效的必要组成部分。因此，我们可以建立一个基于我们准备的量子场的时钟，并准备根据它在这种动能形式下的变化来测量。

现在，时钟依赖于另一个原理，那就是熵增。这是一个更加微妙的问题，但是，为了记录时间的流逝，我们至少需要知道两个时间点，一个过去的时间点，一个现在的时间点。为了做到这一点，时钟必须做有用的工作，这需要某种能量流和熵的增加。这提供了时钟的方向性，用来区分过去和现在。没有它，所有的瞬间，过去和未来，本质上是一样的。

这就是时钟在量子维度上不工作的原因。在任何一个给定的点上，去掉一个滴答的可能性和加上一个滴答的可能性是一样的，所以你最终得到的滴答的数量将是随机的，平均来说，是零。

另一种考虑第五维度的方法是，它像时间一样运动，因为我们在它上面移动（不像空间，我们可以通过加速自由移动），但它没有箭头，不像时间。时间之箭让我们得以感知它。没有箭头，没有过去，没有未来，只有现在。

文章来源：《量子电子学报》 网址: http://www.lzdzxbzz.cn/zonghexinwen/2021/0419/803.html

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