六維空間，是按照“弦律”預(yù)測假設(shè)的空間維度，也是一個人類未知的空間維度。六維空間里時間是三維的。多個時間面多重聯(lián)系、多個巧合，產(chǎn)生六維空間（時間體）——恰巧多個人生可能性平面首尾相連，形成立體可能性——六重聯(lián)系、六個巧合。在六維空間，不用等待時間流逝，可以直接到達(dá)結(jié)果。在六維空間里，五維的時間平面也可以彎曲，產(chǎn)生六維時間體，在六維空間里可以直接到達(dá)五維時間線上的任意一點。
幾何
六維多胞形
在六維空間中的多胞形都稱為六維多胞形。最常見的是正多胞形，而這些正多胞形在六維空間中只有三個：六維單純形，六維超方形，六維正軸形。而更廣義的類型是六維均勻多胞形，是由反射的基本對稱群構(gòu)造出的，每一個域由考斯特群定義。每一個均勻多胞形是由一個環(huán)形考斯特-丁肯圖定義的。六維半超方形是一個D6家族中的一個特殊多胞形，而221以及122則是屬于E6家族。
五維球面
一個五維球面，或是一顆六維球體，是一個從五維曲面到中心點皆等距的超球體。它的符號為S，而關(guān)于五維球面的方程式，設(shè)半徑為r，其超球心為
而這個五維球面在六維空間的體積是
也就是，而一個六維超立方體中最大的內(nèi)接六維超球大約等同于該六維超立方體的0.0807倍。
六維球面
六維球面，或是七維空間的超球體，是一個從六維曲面到中心點皆等距的超球體。它的符號為S，而關(guān)于六維球面的方程式，設(shè)半徑為r，其超球心為
而這個六維球面在七維空間的體積是
也就是，而一個七維超立方體中最大的內(nèi)接七維超球大約等同于該七維超立方體的0.0369倍。
應(yīng)用
三維變換
在三維空間中，一個硬性變換有著六自由度，三個沿著三個座標(biāo)軸和三個旋轉(zhuǎn)群的平移。通常這些變換被單獨處理，因為它們具有非常不同的幾何結(jié)構(gòu)，而處理它們的方式為將它們視為單個六維對象。
螺桿理論
在螺桿理論中，角速度和切向速度被結(jié)合成一個六維的單一物體，稱為纏結(jié)。一個稱為扭結(jié)的類似物體結(jié)合了六維空間中的力以及力矩。這些可以被視為在改變參考系時線性變換的六維向量。變換以及旋轉(zhuǎn)并不能以這樣的方式操作，而是與冪的扭曲有關(guān)。
相空間
相空間是由粒子的位置和動量構(gòu)成的空間，其可以在相圖中一起繪制以突出量之間的關(guān)系。在三維中國移動的一般粒子具有六維的相位空間，繪圖將會太多，但他們可以在數(shù)學(xué)上分析。
四維空間中
在四維空間中的旋轉(zhuǎn)組，,有著六自由度。想像此旋轉(zhuǎn)可透過考慮將4×4的矩陣代表為一個旋轉(zhuǎn)：作為一個正交矩陣的話，這個矩陣就被確定了。直到符號的改變，例如主要對角線上方的六個元素。但這個群不是線向的，并且比其他的構(gòu)造復(fù)雜了許多。
另一種觀察這個群的方式是用四元數(shù)乘法表，每一個四維空間中的旋轉(zhuǎn)可以通過乘以一對單位的四元數(shù)來實現(xiàn)，一個在向量之前而一個在后。這些四元數(shù)是獨特的，直到它們的符號改變，并且當(dāng)以這種方式使用時產(chǎn)生所有旋轉(zhuǎn)，所以乘積的群，，是一個的雙重復(fù)疊且必須要有六個維度。
即使我們所居住的空間被認(rèn)為是三維的，仍然對于四維空間有著實際應(yīng)用。四元數(shù)，其中一種方式是在三維空間中描述其旋轉(zhuǎn)，由四維空間組成。四元數(shù)之間的旋轉(zhuǎn)，例如用于內(nèi)插，位于四維空間內(nèi)。有著三個空間維度以及一個時間維度的時空也是四維的，即使和歐幾里得空間有著不同的結(jié)構(gòu)。
電磁學(xué)
在電磁學(xué)中，電磁場通常被認(rèn)為是由兩件事情組成電場和磁場。它們皆屬于三維空間中的向量場，通過馬克士威方程組而互相關(guān)聯(lián)。第二種方法是將它們組合為單個物體，即六維電磁張量一個張量或雙重向量的值表示電磁場。使用這個麥克斯韋方程可以從四個方程壓縮成一個特別緊湊的單一方程：
其中F是電磁張量的雙重向量形式，J是四維電流密度，而?是一個合適的微分算子。
弦理論
在物理學(xué)中，弦理論的內(nèi)容是嘗試使用一個單一的數(shù)學(xué)模型來描述廣義相對論以及量子力學(xué)。雖然是一個試圖模擬我們的宇宙，它發(fā)生在一個空間比我們熟悉的四個空間時間更多的維度。特別地，許多弦理論發(fā)生在十維空間中，加上一個額外的六維空間。這些額外的維度是理論所需要的，但是因為它們不能被觀察到被認(rèn)為是相當(dāng)不同，也許緊化以與特定的幾何形狀形成的六維空間太小而不能觀察到。
自從1997年，其他弦理論學(xué)者開始針對于六維空間進(jìn)行研究。小型弦理論屬于五維空間以及六維空間的非引力弦理論，是在考慮十維空間為弦理論的極限時出現(xiàn)的。
理論背景
四維空間中
許多上述應(yīng)用可以通過考慮四維中的實數(shù)六維二重向量而在代數(shù)上彼此相關(guān)。它們可以對于歐幾里德空間中的二重向量集而被寫成，或是對于時空中的二重向量集而被寫成。普呂克座標(biāo)是?中的二重向量，而前面討論的電磁張量是?中的一個二重向量。二重向量可以用于透過指數(shù)圖生成?或是?中的旋轉(zhuǎn)（例如，應(yīng)用中所有二重向量的指數(shù)圖生成?中的所有旋轉(zhuǎn)）。它們也可以透過齊次坐標(biāo)而與三維空間中的普通變換相關(guān)，其可以被認(rèn)為是?中的修改旋轉(zhuǎn)。
雙重向量由四個向量對之間的所有可能的外代數(shù)的和產(chǎn)生。因此，它們具有個組件，并且可以最通用地寫成
它們是第一個不能全部由向量對的乘積產(chǎn)生的二重向量。它們可以是簡單二重向量，而由他們所生成的旋轉(zhuǎn)則是單旋轉(zhuǎn)。而其他在四維空間中的旋轉(zhuǎn)則是雙旋轉(zhuǎn)，而等斜旋轉(zhuǎn)]并且對應(yīng)于不能由單個外代數(shù)產(chǎn)生的非簡單二重向量。
六維向量空間
六維向量空間是六維歐幾里得空間的向量。就像其他的向量如線性，可以像其他維度一樣被減去和縮放。在高維度中向量的維度不是使用字母，更高的維度通常使用后綴來指定維度，所以一般的六維向量空間可以被記做a=()。如這樣表示時，六個基向量維(1,0,0,0,0,0),(0,1,0,0,0,0),(0,0,1,0,0,0),(0,0,0,1,0,0),(0,0,0,0,1,0),(0,0,0,0,0,1).
在向量運算符中，向量積不能在六個維度中使用；而是兩個六維向量的外代數(shù)導(dǎo)致具有15個維度的二重向量。兩個向量的數(shù)量積是
它可以用來找出兩個向量之間的角度和范數(shù)，
這可以用于例如計算六維立方體的對角線；其中一個角在原點，邊緣與軸線對齊，而邊長為1，相對的角在(1,1,1,1,1,1),而范數(shù)是
吉布斯向量
在1901年，約西亞·吉布斯發(fā)表了一個在包括六維向量空間上具有影響力的研究，他稱為"二重向量"。它由單個物體中的兩個三維向量組成，他曾經(jīng)用以描述三維中的有限空間。它已經(jīng)失去使用，因為其他技術(shù)已經(jīng)發(fā)展，而名稱"雙重向量"現(xiàn)在與幾何代數(shù)更緊密相關(guān)。
理論提出
多一條時間軸
每當(dāng)物理學(xué)家往自己設(shè)計的宇宙中添加維度時，他們添加的基本上都是空間維度，讓空間中的物體可以自由地移動。但其實，如果宇宙可以具有更多的維度，那多增加一條時間維度是否也可能呢?
許多物理學(xué)家反對這種想法，因為如果宇宙中有更多的時間維度，物體就可以借助其他的時間維度，在我們已知的一維時間中穿來穿去，一會出現(xiàn)在我們身邊，馬上又會出現(xiàn)在數(shù)億光年外的其他星球，這等于是超越了光速的極限，甚至回到過去的時間旅行都可以實現(xiàn)了。至少在我們的宇宙中，時間旅行并沒有發(fā)生，因此多維時間也許僅僅是設(shè)想，而不是現(xiàn)實。
但是在1995年，美國科學(xué)家提出了一個叫做M論的理論，統(tǒng)一了當(dāng)時的各種弦理論。在H論中，可以具有二維的時間。不過科學(xué)家補充說，即使宇宙中具有了二維時間，這樣的宇宙中也無法實現(xiàn)時間旅行。在H論中，宇宙是11維的。在稍微低一些的維度時空中，是否也可能有多維時間呢？從理論上講，在我們的四維時空中增加一個時間維度，就必須相應(yīng)地也增加一個空間維度，以平衡結(jié)構(gòu)。這樣形成的六維宇宙其實和我們生活的四維宇宙的結(jié)構(gòu)很相似，只是在六維的世界中，會包括許多四維宇宙的投影，而我們所熟悉的物理學(xué)定律到了那里，也不適用了。
有科學(xué)家稱，生活在三維空間和時間中的人類至今不知還有另外六個空間維度。威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的一位物理學(xué)家尋找到了觀察六維空間的靈感。他提出的觀察六維形狀的方法被發(fā)表在《物理評論快報》上。
除了四維時空，另有六個人類未知的空間維度。我們都知道，自己生活在三維空間之中，如果加上時間，那么是四維時空。可有科學(xué)家稱，還有另外六個空間維度是人類至今不知的。
來自2007年2月2日的《物理評論快報》的一則消息稱：威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的一位物理學(xué)家從太空中尋找靈感，提出了這樣的一個假設(shè)，在物理學(xué)“弦論”的基礎(chǔ)下，人類的世界并不完整。
這無疑像一顆重磅炸彈落在物理學(xué)界。如果真的有六維空間存在，那么阿爾伯特·愛因斯坦的“相對論”就顯示了其理論自身的不完善。對于人類而言，我們習(xí)慣了三維空間的概念，如何能想象和接受六維空間？這神秘的六維幾何體到底是怎么樣的形狀？難以捉摸的六維空間確實存在嗎？
看不見的原因
中國科學(xué)院理論物理所朱傳界教授告訴記者，“宇宙應(yīng)該是十維的”是根據(jù)一種弦律的論證，科學(xué)家通過數(shù)學(xué)方程計算得出的結(jié)論。就而言，人們只了解一維直線、二維平面、三維空間以及愛因斯坦提及的“四維時空”概念。除此之外，“超弦理論”預(yù)測還應(yīng)該存在另外六個人類未知的空間維度。朱教授以水管為例說，當(dāng)人們站在這根水管的正面看時，水管就是一條直線，我們就只看到了它的前后，它就是一維的。當(dāng)人們站在一個平面里，看這根水管，就能看到水管的上下左右，那么人們就看到了它就是二維的。當(dāng)人們在一個立體的空間里看這個水管，它的前后、左右、上下都收納在我們的眼中，那么它就是三維的。
可如果人們把這根水管放在兩維的平面中，然后又把這個兩維的平面放在三維空間中，那么會是什么樣的呢？于是，科學(xué)家把水管想象成像一根頭發(fā)絲那樣細(xì)。科學(xué)家認(rèn)為，六個“隱藏”的空間維度，以極其微小的幾何形狀，卷曲在我們宇宙的每一個點中。這種觀察六維形狀的方法之所以被發(fā)表在《物理評論快報》上，是因為這種方法能證明通過實驗數(shù)據(jù)來觀察這些難以捉摸的維度形狀特征是可行的。同時，六維空間的存在也是證實“弦律”的主要方面。
觀點交鋒
從廣袤星系到亞原子微粒，“超弦理論”囊括了所有物體的物理學(xué)規(guī)律。幾十年來，關(guān)于“超弦理論”，很多科學(xué)家都爭論不休，贊同的、反對的，各種聲音都有。
支持者
沒有一個意見能夠反駁
不少超弦理論的擁護(hù)者表示，還沒有一個持反對意見者能駁倒它。一旦驗證“超弦理論”是正確的，那么人們就能通過解密它們對130億年前宇宙大爆炸釋放的宇宙能有所了解，借助時間機器，穿越黑洞后，“看見”神秘的六維幾何體。
“不過，你也不用為看不見十維的世界而感到擔(dān)憂。”威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的這位物理學(xué)家說，“因為我們的大腦習(xí)慣于只是三維的空間，而對于其他六維空間結(jié)構(gòu)卻很難感知。雖然科學(xué)家們利用計算機模擬出了類似的六維幾何體，但沒有人能夠確切地知道他們的形狀到底是怎么樣的。”
他說，“我們的想法就是回到那個時候看看到底發(fā)生了什么事情，當(dāng)然我們不可能真的回去。”
很多科幻愛好者都夢想著搭乘時間機器遨游時空，有些科學(xué)家也嘗試著用最新的原理來證明時間旅行的可行性，也試著用“弦律”來討論它。
因為缺少必要的時間機器，他們使用了另外一個最好的東西，一幅宇宙大爆炸釋放的宇宙能量圖。這種爆炸釋放的能量在隨后的130億年里其實都沒有發(fā)生變化，它可以被衛(wèi)星捕捉到，比如美國的威爾金森微波各向異性探測器。通過繪制出宇宙能量圖可以幫助人類對宇宙的雛形有一個大概的印象。
反對者
六維空間僅是人為想象
“對超弦理論，我不感興趣。”記者在采訪中國科學(xué)院院士何祚庥時，他明確表示，這僅僅是人為的想象推斷，根本沒有討論的必要和研究價值。
“我個人反對弦論研究者用這樣肯定的口氣說話。也許我們真的掌握了部分真理，也許我們一直以來僅僅是研究一個針尖上能有多少天使跳舞。”中國科學(xué)院理論物理所研究員李淼在其個人博客這樣說道。
參考資料 >