散论-12 就时空观问题与牛凤岐教授商榷

杨鸿智

散论-12  就时空观问题与牛凤岐教授商榷
作者：
中国医药信息学会北京分会后现代理论医学专业委员会主任委员杨鸿智

《健康报》2005年5月13日第3版《社会周刊》（编辑：迟伶）发表了一篇文章。文章的题目是：《胎儿B超“拍照”有危险——警报从未解除》。作者是：张荔子 （http://www.healthnet.com.cn/trsweb/Detail.wct?SelectID=6697&RecID=2）
文章写道：
“一些医院竞相开展的给肚子里的宝宝做B超“照相留影”，甚至做VCD，留下孩子在娘胎中的一颦一笑，近来成为一种时尚。不但吸引了广大孕妇，也煽起了不少媒体的宣传热情。但是，全国声学标准化技术委员会超声—水声分会秘书长、中国超声医学工程学会计划生育专业委员会常务理事牛凤岐教授告诫将为人父母的人们：超声的危险性从未“解除警报”，为了让宝宝免受伤害，这种冒险的“留影”还是不照为好。
牛凤岐是中国科学院声学所研究员，多年从事医用超声计量和标准化的研究与法规制定工作，对声输出的临床安全性一直深为关注。他说，在当今世界上，超声已经成为一种常规诊断手段，甚至已经广泛用于妊娠期检查。但许多人只知其有用的一面，不知其危险的一面。实际上，世界卫生组织早在1982年就已建议：只有在医学上具有明确理由时，才可对人体使用诊断超声；不应以商业和实验为目的辐照人体，特别是辐照孕妇。”
对于这样一个主题，我是完全同意的。但是，在文章进一步做解释的时候所提出的一个论据却是值得商榷的。文章是这样说的：
“只有“三维”，没有“四维”
牛凤岐教授翻阅着一摞相关报道告诉记者，近来不少媒体称，给胎儿照相用的是国外先进的“四维”彩色多普勒超声，更有的说是“实时四维”。所谓“维”是指空间维度，从科学角度说，只有三维，根本不存在什么四维。现在医学诊断中所用的探头，只能直接获取组织断面的二维图像，要获得三维图像，必须采集多幅二维图像存起来然后重建。
他分析说，所谓四维，实际上是把时间也算一维，表示可以实时地获得三维图像。目前对高帧率的重建图像算不算实时，学术界和产业界都有分歧。即便算实时，也只是“实时三维”。时间和空间是两个概念，把二者加起来，恰如户籍统计中把人和猫狗算在一起一样荒唐。说穿了，“四维”不过是某些商家为追逐利润的炒作，有良知的医生和负责任的医院绝不应以此误导消费者，甚至以此谋利。超声波从来不是“绝对安全”。”
我这里不想讨论国外先进的“四维”彩色多普勒超声所拍出的图象是不是三维或四维，我只想对牛凤岐教授的理论观点进行讨论。牛凤岐教授说：“从科学角度说，只有三维，根本不存在什么四维。”这个观点是不对的。科学界早已经公认，空间不只有三维，还有四维。而且，还有比一维小的“分数维”和比四维还大的“高维空间”，如10维空间等。
一  辩证唯物主义的时空观
随便在网上搜索一下，就可以见到关于辩证唯物主义时空观的论述，如：
辩证唯物主义的时空观
1?时间和空间是运动着的物质的存在形式
时间是物质运动过程的持续性、顺序性，时间的特点是一维性。空间是运动着的物质的伸张性、广延性，空间的特点是三维性。
时间和空间同物质运动的不可分离性，表明了时间和空间的客观性。
2?时间和空间的绝对性和相对性
时空是绝对和相对的统一包含两方面的含义：
时空客观实在性的不变性和具体特性的可变性
时间和空间作为物质运动的存在形式，它们的客观实在性是不变的、无条件的，因而是绝对的；而受物质运动特性所制约的时间和空间的具体特性是可变的、有条件的，因而是相对的；人们关于时间和空间的观念也是可变的、发展的，因而也是相对的。
爱因斯坦的狭义相对论、非欧几何学和广义相对论揭示了时空特性随物质形态的不同而不同，随物质质量密度的变化而变化，这些都进一步证明时空和物质运动的不可分离以及时空是绝对和相对的统一。形而上学时空观割裂时空与物质运动的联系，否认时空特性的相对性。相对主义时空观借口时空特性和人们时空观念的可变性、相对性，否认时空的绝对性、客观性，陷入唯心主义。
http://www.cer.net/article/20041216/3124595.shtml
上面的论述可以看出2个问题。
1时间和空间同物质运动不可分离，那么时间和空间二之间也是不可分离的。
2爱因斯坦的狭义相对论、非欧几何学和广义相对论揭示了时空特性随物质形态的不同而不同，随物质质量密度的变化而变化，这就是说，空间除三维外，会有变化。
马克思在世的时候，还没有爱因斯坦的狭义相对论、非欧几何学和广义相对论。因此。这第二条在马克思主义经典理论中是没有的。马克思主义经典理论就是第一条：时间和空间同物质运动不可分离。（时间和空间二之间也是不可分离的）。
牛凤岐教授说：“时间和空间是两个概念，把二者加起来，恰如户籍统计中把人和猫狗算在一起一样荒唐。”在这句话里，牛凤岐教授把时间和空间明确分离开来，这就完全违背了马克思主义哲学原理。马克思主义是在150年前产生的，我们中国作为以马克思主义为指导思想的社会主义国家，也有半个世纪的历史，牛凤岐教授是1941年出生的人，也是在红旗下长大的人，也是马克思主义思想教育出的革命接班人，怎么会忘记了马克思主义的时空观了呢？
二  机械论的时空观
在牛顿力学中，在现代机械论科学范畴内，时间是绝对的概念。时间是永恒的、无尽的，而且是没有方向的。因此机械论的科学定律一个特点就是与时间无关。不论在何时何地，运动都以同样的规律进行。所有这些运动都是可以重复的，因为它的上一次运动与下一次运动不会因为时间的不同而有所不同。特别是这一点竞成为现代自然科学评价一个研究成果是否科学的硬指标。即“可重复性”。如果你的实施能在别人的实验中得出相同的结果，那么，这就证明你的实验是正确的，相反，如果你的实验不能被别人重复，那么就证明你的实验是错误的。然而后现代科学在对复杂物质的研究中发现了一个与上述现象根本不同的现象。因为复杂物质内部呈现出多层次多子系统立体交叉相互作用的复杂网络，各组成成分之间的相互作用是无限的和随机的。这样其中任何一个组成成分所受到的作用在不同的时间是绝对不同的，所有这些不同，最终反映在系统总的结构和功能上。即任何一个复杂系统，它的结构和功能，在不同的时间里是不相同的，（一个运动员在不同的时间表现出不同的功能状态）。这样我们就看到，一个复杂系统随着时间的改变，结构和功能也呈现出一幅不断变化的演化过程。这个过程有开始，有高潮，也有结束。针对这个现象，后现代科学给起了一个概念，叫“时间箭头”。即，时间是有箭头的，是有方向的，这就是由复杂物质诞生的那一时间，指向它死亡的那一刻。把系统理论落实到人体，就是说，人的生命活动是有时间箭头的，从诞生指向死亡。在人体中，现在时刻的结构和功能，与上一时刻的不同，也与下一时刻的不同。时间箭头的存在，使我们认识到，忽略时间因素，企图将机体的构造和功能完全拉回到发病前的平衡状态的负反馈调节治病方法，当然是不会有好结果的。因为生命是不可逆转的，我们的生命只能向前走，即使前面是死亡。我们所说的生命的不断更新，子系统会在新的条件下达成系统的新的平衡，正是指这种在生命前进过程中不停交替的出现的生命形态。随着每一时刻的逝去，他早已不是原来的自己。所有这些汇集起来，就得出后现代医学新的病理思想。疾病发生本身已证明负反馈失效，按生命时间箭头的特性也不可能用负反馈恢复已逝的生命。治疗的根本措施应该是支持子系统的正反馈，使机体尽快完成新旧结构的交替，在新的条件下达到新的平衡。
通过对机械论的时空观的复习，我们很容易就可以看出，牛凤岐教授的时空观，是典型的机械论的时空观。机械论思想现在是科学界的主流思想，特别是在中国已经加入世界大家庭以后，共同的机械论思想使我们的科学家与西方科学家有了更多的亲切感。所以，一个牛凤岐教授有机械论思想实在没有什么奇怪的。但是，看到这个现象，我还是心里不是滋味。我们50年的马克思主义教育的成果在哪里？当然，这也给我解决了一个思想问题，为什么苏联和东欧那么多社会主义国家会在建国快一个世纪的时候会发生资本主义复辟：因为在社会主义国家中大多数人其实没有真正学会马克思主义。

杨鸿智

三  四维空间
（一）中国古代的四维空间概念
对于宇宙是什么概念这个问题，让我们先有一个清晰的认识。古人云，上下四方为之宇，古往今来为之宙（详见《淮南子•原道训》），按照物理学的观点，上下四方是空间，也就是一个三维的概念，而古往今来是时间，是一个一维的概念，所以，宇宙两个字联系起来，是一个四维空间。可见古人对于宇宙的定义，是带有朴素的唯物辩证法的观点的。
与牛凤岐教授的问题联系在一起，我们可以重点强调指出：我国数千年前的
古人就已经把三维空间与时间联系在一起产生了四维空间的宇宙概念。而作为现代科学领军人物的牛凤岐教授，在21世纪时还在说：“时间和空间是两个概念，把二者加起来，恰如户籍统计中把人和猫狗算在一起一样荒唐。”把牛凤岐教授的话与中国古代的宇宙概念相比较会得出什么结论呢？我们只能够说，牛凤岐教授还不如几千年前的古人。牛凤岐教授的水平，不要说在世界上是否正确和先进，就是在中国自己国内，也落后了几千年。
（二）现代科学中的四维空间概念
现代科学中的四维空间概念是由爱因斯坦提出的，爱因斯坦认为每一瞬间三维空间中的所有实物在占有一定的位置就是四维的。比如我们所住的房子，就是由长度、宽度、高度、和时间制约的。所谓时间制约就是从盖房的时候算起，直到最后房子倒塌为止。
1905年6月，爱因斯坦完成了开创物理学新纪元的长论文《论运体的电动力学》，完整的提出了狭义相对论。这是爱因斯坦10年酝酿和探索的结果，它在很大程度上解决了19世纪末出现的古典物理学的危机，改变了牛顿力学的时空观念，揭露了物质和能量的相当性，创立了一个全新的物理学世界，是近代物理学领域最伟大的革命。
狭义相对论建立后，爱因斯坦并不感到满足，力图把相对性原理的适用范围推广到非惯性系。他从伽利略发现的引力场中一切物体都具有同一加速度这一古老实验事实找到了突破口，于1907年提出了等效原理。在这一年，他的大学老师、著名几何学家闵可夫斯基提出了狭义相对论的四维空间表示形式，为相对论进一步发展提供了有用的数学工具。
爱因斯坦在《狭义与广义相对论浅说》中指出：空间是一个三维连续区．这句话的意思是，我们可以用三个数(坐标)x、y、z来描述一个(静止的)点的位置，并且在该点的邻近处可以有无限多个点，这些点的位置可以用诸如x1，y1，z1的坐标来描述，这些坐标的值与第一个点的坐标x，y，z的相应的值要多么近就可以多么近．由于后一个性质所以我们说这一整个区域是个“连续区”，由于有三个坐标，所以我们说它是“三维”的。与此相似，闵可夫斯基简称物理现象的世界，为“世界”的就空时而言，自然就是四维的．因为物理现象的世界是由各个事件组成的，而每一个事件又是由四个数来描述的，这四个数就是三个空间坐标x，y，z和一个时间坐标——时间量值t．具有这个意义的“世界”也是一个连续区，由于有四个坐标，所以，我们居住的世界是一个四维空时连续区这句话却是再平凡不过的说法．
尽管狭义相对论与麦克斯韦的电磁理论结合得非常完美，但它却与牛顿的重力理论不相容。几年后，爱因斯坦想到，如果质量和能量会造成四维空间(三维空间加上时间)的弯曲，那么，问题就迎刃而解了。这个关于弯曲时空的新理论，便是广义相对论。霍金曾评价道，“从公元前300年欧几里得完成他的《几何原本》后，这是一个人类感知他们存在于其中的宇宙的最大的革命性的更新......它彻底改变了人们对宇宙的起源及归宿的讨论方向。静止的宇宙可能永远存在......但根据广义相对论，宇宙大爆炸标志着宇宙的起源，时间的开始。从这个意义上说，爱因斯坦不仅仅是过去100年中最伟大的人物，他应该获得人们更长久的尊重。”
爱因斯坦和他的相对论理论是每一个地球公民（包括小学的儿童）都知道的事情。而我们的牛凤岐教授好象不知道这些。而且，他的反对四维空间概念的话，竟是说在爱因斯坦以后100年的时候！如果是一个普通人，也就算了，可是，作为中国科学院声学研究所研究员,享受政府特殊津贴专家，全国声学标准化技术委员会超声—水声分会秘书长、中国超声医学工程学会计划生育专业委员会常务理事在这样的时间，说出这样的话，就实在是令人费解。费解之余，心情怎么不感觉压抑？国家领导人一直在为我国在科学上缺少原始创新而着急，看一看，原来我们的科学家竟是这样落后世界水平100年的人物，真的是应该着急一把了。
四  “分维”和“分形”
分形的研究可以上溯到很久以前。大约100年前分形的思想已经开始出现在数学领域。但是，就象其它的一些革命性的思想一样，分形的研究受到了主流学术的谴责，被人们认为只是研究一些数学中的怪异现象。那个时候著名的数学家 Charles Hermite 把分形称为“怪物”，这代表了绝大多数人的观点。IBM公司的数学家 Benoit B. Mandelbrot （曼德布洛特）认真地研究了分形与自然的关系。他象人们展示了分形广泛地存在于我们身边，一些现象都能够用分形来进行准确的描述。他和他的同事们用分形来描述树和山等复杂事物。他还扩展了维数的概念，开创性地提出了分数维的概念，并创造了“fractals”一词。“fractals”就是我们所说的“分形”，也叫“分维”，台湾的学者则称之为“碎形”。为了褒奖 Mandelbrot 的突出贡献，人们把他称为“分形之父”。
曼德布洛特引入分形的第一篇论文有一个奇怪的名字" 英国的海岸线有多长?"。答案是:取决于你的尺子。详细的解释就是:当你用一把固定长度的直尺(没有刻度)来测量时，对海岸线上两点间的小于尺子尺寸的曲线，只能用直线来近似。因此，测得的长度是不精确的。如果你用更小的尺子来刻画这些细小之处，就会发现，这些细小之处同样也是无数的曲线近似而成的。随着你不停地缩短你的尺子，你发现的细小曲线就越多，你测得的曲线长度也就越大。如果尺子小到无限，测得的长度也是无限。听起来有点象芝诺的战士与乌龟的悖论，但芝诺悖论考虑的是有界的情况，而这里的情况则是无界的。
欧氏几何学认为，点是零维，线是一维，平面是二维，空间是三维，此外再没有别的了。按这种观点，公路是一张二维的平面，至于它的厚度是无关紧要的。但是，如果把标度换一下，缩小测量的尺度，就象用显微镜去观察路面，你就可以发现犹如巍巍昆仑一样的奇景。峰峦起伏、悬崖峭壁，甚至凌空突起，十分复杂而壮观。那又是几维呢？一团毛线又是几维呢？曼德布洛特认为这也取决于你的观点。远看是一个点，一维；近看是一个球，三维；再近一些，它是由一根毛线绕成的，又是一维；如果用显微镜放大，毛线又变成三维圆柱；一根毛线又由无数纤维组成，又是一维；继续分解下去，毛线实体变成了点，又成了零维。曼德布洛特引用相对论的观点说：“定量结果依赖于物体和观察者之间的关系，这一观点是20世纪物理学的灵魂。”
上面的通俗解释，说明了物质的空间状态是一个变化的，由物质之间相互作用的情况决定的。为了表达方便，人们用已经有的整数维做参照物，把整数维里所包涵的另一个层次的维数，用“分数”表达。当然，这里面有许多数学运算，我这里只是通俗表达一下。比如，毛线球在远处看是一个点，我们可以把它叫做零维。那么当我们再发现其中有三维结构的时候，这个三维是零以下的三维，实际应该是小于零的小数维，现在已经习惯叫分数维，简称“分维”了。在机械论思想的人看来，这是不能够理解的事情。他们把这一切理解为不同尺寸的连续的三维结构。实际上，空间结构层次的每一次变化，事物都发生了本质的突变，不是机械论所能够理解的。

杨鸿智

下面，看几个典型分维的例子：
（一）Koch曲线
为了构造Koch曲线，我们首先作一条直线，然后在直线的中央作一个等边三角形，于是，直线变得复杂一些。然后，再在每一条线段的中央分别作一个等边三角形，这条直线变得更加复杂。依照此法，无限制地进行下去，就形成了Koch曲线。这个时候，这条直线开始接近一个平面，因为它明显地具有“高度”，但是，更精确地说，它却并不是一个平面，或者说，并不是一个二维的曲线。它的维数只有1.2618。为什么这样说呢？因为它高过一维，但却不到二维？
科和曲线是曼德布洛特在科学垃圾中找到的一个有趣现象。它是1904年瑞典数学家科和所描述的，所以叫“科和曲线”，或者叫“科和雪花”。曼德布洛特的工作在于发现这个曲线有以下的特点：
1它是一条连续的环，绝不自身相交。
2 每次变化对总的包围面积增加了一点，但是，总面积永远是有限的。如果原来的正三角形有一个外接园，那么科和曲线绝不会超过这个园。但是，因为每次每条边增加原边长的1/3，边长有1变成4/3，故每次变化后，总图形的边长也扩大到原来长度的4/3。变化可以无限持续，直至无穷。这样，就出现了一个奇怪现象：在有限面积内出现了无限长的曲线。
面对复杂的科和曲线，曼德布洛特联想到欧几里德几何学中的“维”的概念。按欧几里德几何学的规定，点是零维，线是一维，平面是二维，空间是三维。一维直线完全不能占领空间。但是，科和曲线具有无穷的长度，拥挤在一个有限的空间里，的确“占领”了空间。它已经不是一条线，但是，它又小于一个平面。即：它大于一维，而又小于二维。那么，这些线的维数应该在1与2之间。即是一个分数。这样就出现了“分维”这个概念。“分形”是“分维”概念派生出的概念，就是“分维的图形”。
（二）康托尔灰尘
数学家们还构造了许多类似的一维的、二维的和三维的分形结构。如“康托尔灰尘”（图12）；在一条线段上去掉中间的1/3；然后对所余二段各去掉其中间的1/3；反复操作下去，剩下的即康托尔集合。它是一些点非点、线非线的东西，数量为无穷多，但总长度为零。
（三）“塞尔平斯基地毯”和“孟格尔海绵”
“塞尔平斯基地毯”（图13甲）和它的三维类似“孟格尔海绵”（图13乙）。前者总面积为零而孔线长度无穷大；后者总体积为零而总的表面积无穷大。在当时许多数学家的头脑里，认为这些曲线或形状是“病态的”，似乎大自然不应如此。但曼德尔布罗特却由这些一层比一层精细的相似结构中，窥视到了宇宙的秘密。
（四）Sierpenski三角形
在Sierpinski三角形中，我们首先作一个完全填充的三角形（二维）。然后，我们从中间移去一个三角形，然后再在剩下的三角形中分别移去一个三角形。最终它的面积等于零了，于是，它的位数自然小于 2 ，但是却永远达不到 1 ，因为，无论何处，它都不接近一条线。所以，它的维数也在2与1之间，经过数学计算，它的真正维数大约是1.5850。
（五）小结
曼德布洛特的分形理论，成型于70年代中期，到80年代已经在科学界得到公认并且引起轰动。现在，在任何一本新出版的数学或者物理学著作中都可以找到分形的内容，甚至在科普书架上也是热门书。现在，离开分形理论诞生的时间已经有30年了。但是，牛凤岐教授在说到空间问题时居然能够无视这个理论，说什么：“从科学角度说，只有三维”。实在是有点滑稽。科学讲的就是个信息，这样的信息隔绝还会有什么样的科学？
五  多維空間
在网上很方便地就可以找到关于多維空間的资料。下面下载一些：
（一）这段资料没有记录来源，实在对不起网友，在此先表歉意。
将引力论(广义相对论)合并于量子场论的诸多理论中，超弦理论(Superstrings)颇 受当今理论物理学家的青睐。原因据霍金在《时间简史》中说主要有两个：早先流行的超引力理论的有限性和弦理论可以解释内禀左旋性粒子的存在。
    但这一理论有个令一些人(包括我自己)不舒服的结论：若要超弦理论自洽，时空不能是我们日常感觉得到的四维，而应是十维或二十六维。
广义相对论的引力场方程(爱因斯坦场方程)是建立在四维时空上的(比如场方程中的度规张量、曲率张量等)。广义相对论提出不久，有位德国数学家Theodore Kaluza突发奇想：如果时空是五维而非四维，会有着什么样的效应呢？结果很容易得出，五维的引力与四维的引力遵循同样的定律。
于是时空被比喻成远方的一根水管或一爿桔子皮，看上去是一维的直线或二维的光滑表面，走近了才能观测到是二维的管道或桔子皮面上坑坑洼洼的三维皱纹。那些我们平常觉察不到的维度被卷曲得极小极小。可是为什么三维空间和一维时间被平展开来能让我们感觉到呢？超弦论者搬出类似于进化论中自然选择的人择原理：“我们之所以看到宇宙是这个样子的，只是因为如果它不是这个样子，我们就不可能在这里观测它。”空间少于三维或多于三维人类就不能存活，所以我们能感觉到的空间只能是三维的。这点有些象用物竞天则来解释人类有双手十个手指，不如此的话似乎总是不太方便的。
与超弦理论类似，近年来有一种超膜理论，它需要十一维度的时空才能协调。
    统一场论还不是个成熟的学说。超弦理论中，除了那个难看的多维空间外，它还能导致时空中的某些量不收敛。不过，超弦论者坚信，这些无穷大最终可以在某些弦的变体中被对消掉，但这仅仅是猜想，迄今还没有一套完善的理论对付那些无穷大。超弦论的实验验证和证伪存在着极大的困难，由于那些额外维度的空间被卷曲得如此之小，必需建造一个尺度大如银河系的粒子加速器才行。这是一个令人啼笑皆非的沮丧结论，似乎意味着它和李洪志先生的“高层次空间”同样摸不着边际。

杨鸿智

（二）多維空間的存在
《科學》雜誌介紹多維空間的存在（2002年8月19日）
【大紀元8月19日訊】在普通人對另外空間的存在還或信或疑的時候，大多數物理學家已經逐漸地接受了它。《科學》（Science )雜誌在今年五月第296卷上發表了一篇題為《時空，卷曲的膜和隱藏的維度》的綜述性文章，簡要地介紹了多維空間的概念。如果有人問，在環視四周時你能看到多少個維度，任何人都會回答“四個: 三個空間維度和一個時間維度。”的確，四個數字就足以描述和確定任何發生在宇宙空間的事物了。但是為什麼是四個呢?四這個數字來自何處? 在西方科學史上，科學家們都認為這沒有什麼好問的，時空本來就只有四個維度。然而，當八十七年前，愛因斯坦的廣義相對論把四個維度合並在一起，形成了時空這個概念的時候，科學家才意識到時間和空間並不是絕對的，宇宙實際上是有漲落，可延展的，它可以象橡皮球一樣被拉長，壓縮，彎曲，在某些地方空間甚至可以把自己卷曲成諸如黑洞這樣的奇異天體。文章說，在研究宇宙結構的演變時，科學家們發現，人們沒有任何理由說時空必須是四維的，並且從數學的角度來說，多維的時空更容易被描述。那麼他們為什麼不應該存在呢？實際上，和很多人的直覺相反，許多物理學家已經證明瞭多維時空的存在不僅是可能的，而且為了保持對時空描述的一致性，它們必須存在。舉例來說，在二十世紀七十年代，為了把相對論和量子力學統一在一起，物理學家們發明瞭當代物理學中最尖端的超弦理論，在這個理論中，構成我們宇宙的最基本的粒子是一些被稱之為“弦”的極微小的亞原子物體。弦論同時告訴人們，我們生活的這個空間實際上應該至少有十個維度，其他六維緊緊地卷縮在一起，由於其極為微小，人們無法用通常的方法探測到它們。文章認為，人們之所以感覺不到多維空間的存在，是因為人們的視場（Field of View ) 被限制在一個低維的膜中，而這個低維的膜被鑲嵌在更高維的膜中。這些膜之間一次又一次的激烈碰撞產生了一系列的大爆炸，從而演化出多重宇宙結構來。在此之前，一篇發表在《自然》雜誌2001年6月第411卷的文章也同樣認為，我們這個宇宙只是多維空間的一層膜，多重的宇宙是以多層膜的形式存在於一個多維的超空間中。這些另外的時空可能只有原子大小，也可能
無限大，我們可能探測不到它們的存在，但它們卻對我們這個宇宙的物理現象產生深刻的影響。西方科學到了現代才逐漸認識到了多維時空的存在，而在我們古老的東方，尤其是在修煉人的眼裡，多維時空早已經不是什麼新鮮的概念了。歷史上有許多記載，修煉的人能夠看到另外空間中存在的物體、生命，甚至有些修煉人自己還能夠遁入另外的空間中。當代科學的許多發現，諸如遙視等特異功能也都一再證實了這一點。看來，要真正認識多維時空的結構與特性，人們不僅需要現代科學，而且也需要在古代東方的修煉文化中尋求更深刻的智慧。
http://antonio.yculblog.com/post.482756.html
（三）
對於這個世界，一般我們知道有長、寬、高三度空間，再加上時間，總共是四度空間。有人認為時間其實是第四度空間，時間和運動、物質都是錯覺。科幻小說就想像了許多以第四度空間不可思議世界發生的事物為題材。
如果證實了第四度空間的存在，那麼我們不免會問：是否有第五度空間，甚至更高的空間？結果是的。愛因斯坦的廣義相對論方程式被 Kaluza 改寫成五度空間之後，除了愛因斯坦的重力原理，還能包含 Maxwell 的電磁原理。那麼這一度空間存在何處？Kaluza 的解釋是三度空間的每一個點其實都是一個小圓圈，所以空間其實是四度，加上時間總共是五度。而這個微小空間比原子核還小一千億個十億倍，所以根本看不見，可是這個微小空間卻可能是一切電磁輻射產生的起因。
1980 年代發現弱核力和強核力之後，為了解釋這兩種力，必須再加上六個度，總共十一度空間，都是人類感官無從察覺的極微小的蜷曲的方向。（也有人說世界是十維的）而這個理論認為連物質也能解釋成空間，也就是說，物質並不是在空間中，而是它本身就是空間，甚至時間經驗也消失了，因為空間是唯一範疇的真實。
下载自：http://orpheus.uline.net/chamber/books/dimension.htm
（四）真理与谬误相伴人类
文章作者：[鹤鸣九天] 2002-08-16, 20:56:06
霍金在最新科普著作《果壳中的宇宙》最后一个章节向我们展示了一个“膜的新奇世界”，以大胆的设想把我们带入一个神奇的多维宇宙，我们不得不忍着再一次面对纠正人类谬误的尴尬，原来的夺目的天经地义的日月星辰般的学说，变得暗淡了，人类的目光射向更远的宇宙星空。
霍金的思想是这样的不同寻常，在我们常人看来简直是异端邪说，他敢于在爱因斯坦的广义相对论基础走得更远，弥补了爱因斯坦在解释宇宙开端、黑洞这些问题上的不完善，能够将广义相对论和量子力学完美统一起来，形成了一种更加宏大的理论框架“M理论”，感谢霍金向我们展示了这样的宇宙：我们也许就生活在多维空间中的一张“膜”上。有点像水沸腾后蒸汽泡泡产生的过程，膜形成泡泡的表面，内部是高维空间。宇宙的膨胀，如同表面画上星系的气球，将它吹胀，没有任何星系是膨胀的中心。这种奇思妙想式的科学探索，在我们的国家能够容忍吗？中国要强大，需要包容，需要丢弃，需要善于否定自己，人与人见面，不仅是微笑和握手，还要学会拥抱。
下载自：http://www.qglt.com/wsrmlt/wyzs/2002/08/16/081610.html
（小结）
不论上面引文的作者对多維空間报什么态度，上面的这些文章都告诉我们这样一个事实：科学家在爱因斯坦相对论的基础上正在对多維空間进行研究。这里包括像霍金这样的顶尖级科学家。他们的新理论预测应该有多維空間存在。当然，预测不是事实。但是，这样的科学预测是认真和严肃的。科学发展的历史告诉我们，正是这样的预测，一次又一次地把科学推向新的发展阶段。所以，这样的预测是应该认真和严肃对待的。牛凤岐教授在说到空间问题时居然能够无视这些理论，说明牛凤岐教授没有认真和严肃对待多維空間问题。作为一个科学家而不能够认真和严肃对待这样重大的科学问题，是我不能理解的。
像许多人一样，我也有一本霍金的《时间简史》。在书的扉页上贴着一小篇从报纸上剪下的小文章，文章中有这样一句话：“如今在西方，自称受过教育的人若没有读过这本书，会被人看不起。”我不知道牛凤岐教授是否看过这本书，如果没有看过，要找时间看一看，否则会被人看不起。当然，中国与西方不同，也许，在中国没有看过这本书的人，不会被人看不起，甚至可以做科学的专家。
我曾经在网上发过一篇文章，题目是：《第42篇  后现代科学（3）— 爱因斯坦《相对论》浅说》。我在文章开始部分写了一个说明：
“作为一名医生，我们会感觉爱因斯坦《相对论》离我们太遥远了。不可能理解，也没有必要去理解。但是，如果我们真的了解了《相对论》所说的宇宙的复杂性以后，我们就可能感觉到，我们用简单的物理化学来说明生命是否有点太幼稚了？当我们有了这样的感觉的时候，我们就会知道，爱因斯坦《相对论》离我们有多么近。当然，我们还是要承认现实，因此我这里选择了一篇为中小学生读者写的科普文章。了解的具体深度是不重要的，重要的是我们应该去了解这个知识。下面请看文章原文。文章来源于网上。（具体网站没有记录）”
文章发表后，受到一些网友的嘲笑和攻击，如：
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3565111：杨主任主要介绍了物理学知識。哲學和邏輯以比物理学更加深邃的目光，观察世界；和比物理学更加抽象,更加概括的语言描述宇宙。我的意思是：谈哲学和逻辑的内容太少了。哲学和逻辑比物理学更深刻。感谢楼下网友的指教。“这里是‘哲学论坛’不是‘少儿科普论坛”，我有同感。
菠萝菠萝蜜：楼上的文字组织能力有限，影响了拍马的精准度，遗憾啊~~（副主任给拍飞了）杨主任，在这里相对论已经不用“浅说”了（随便买张探索频道的光碟连小孩都知道“广义相对论了”），这里是“哲学论坛”不是“少儿科普论坛”，我想您不会傻到连论坛都分不清楚，毕竟是个“主任”啊，呵呵。我猜您在这里发“对少年儿童浅说相对论”的帖子可能有您的更深层的“哲学思考”。比如您可能想让大家“切身体会到相对论的魅力”。人们对不新鲜的又拖沓的文字“看一会”就觉得看了很久，很疲劳，最后只能记住文章的开头就是“杨主任为小朋友做了科普工作”，如此正符合了爱因斯坦的狭义相对论，又记住了“杨主任”，颇有深度。
*蓝色海洋*：有一点是肯定的，那就是爱因斯让大家知道了什么是相对之说。因此，对有些人来说，杨的说法就是为某些人准备的。
杨鸿智：感谢网友们的关注，谢谢！我的这一组文章的总题目是《后现代理论医学》，主要是写给医生看的，因此，在许多自然科学和哲学问题方面，我不得不采用科普的方法。因为医生的知识结构是有他的特殊性的。我不得不考虑读者的接受能力。希望哲学界的朋友给予理解。当然，网友们的说法都是对的。我来这里发表文章的目的正是为了听取哲学界专业人士对《后现代理论医学》的意见。《后现代理论医学》包括许多内容，有自然科学，有哲学，有医学。希望大家继续关注并给以指正。谢谢！
楚在边：医生有必要看"浅说"吗?我看杨先生还是不要折磨他们了.
杨鸿智：如果是做现在医院里常见的医生，我也知道是肯定不用看"浅说"。我想让医生看"浅说"，是希望他们走出机械论的困境，解决机械论医生所不能解决的疾病。
现在，当我们读了前面的文章和后面的反应以后会有什么感觉呢？结论可能是很遗憾的，我们的医学权威连少儿科普的水平都没有。这个事实证明，我现在所做的少儿科普工作是正确的，必要的。对于这项工作的攻击是没有必要的，除非是为了表现攻击者自己是已经掌握了人类最高深的科学理论。
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路久：这里还有看完以后是否认可的问题。专家往往是大智若愚的。
杨鸿智：是否认可的问题，不是重要的问题。“我们现在已经在讨论这个问题”这就是最重要的。我们在宣传后现代理论医学，让大家认可，让群众认可，从基础人群开始，“农村包围城市”，最后，科学界会认可的。我们要有这个信心。我现在所用的方法，也就是系统论的方法，我相信，这个方法是有效的。