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文档简介

1、从超弦理论到自然的对称美（1）-黎曼的奠基读完加来道雄的超空间理论，为很多科学家的精神和毅力所折服，觉得很有必要写点什么。如果我们对于宇宙的寻常观念是正确的，那么科学早在数千年前就揭开了宇宙的奥秘。科学的目标就是剥去客体的表层，揭示它们的内在本质。实际上，如果外表和本质是同一回事，那么科学也就没有存在的必要了。从牛顿提出万有引力以来，无数人为其简单的物理原理和数学公式为之折服，但整整三百年，无人绝顶聪明的去解释引力的来源，好像引力是一种超距作用。直到爱因斯坦的理论出现，它用物理原理解释道，质能决定时空的曲率，正是由于太阳的质量，使得空间向内凹陷，地球才能在那条曲线上运动。可以想像一下，在一块拉

2、伸的桌布上，在其中心放上一个铁球，铁球的重量使得桌布向内凹陷，这个时候给一个木球第一推动力，木球就自然在那条曲线上绕着铁球旋转了，在近处的人看来，空间弯曲了，但在远处的人看来，桌布还是平的。其实爱因斯坦的理论很大程度上吸收了黎曼几何的影响。2000多年来，古典希腊几何学的大厦成功的经历了各种怀疑冲击和风风雨雨，终于被黎曼非常重要而又特别优美的短文论几何基础中的假设推翻了，新的黎曼几何从它的废墟中崛起,黎曼革命对艺术和科学的未来有着深远的意义。在黎曼演讲后30年，神秘的第四维在欧洲影响着艺术，哲学，和文学的进程。在黎曼演讲后的60年，爱因斯坦用四维黎曼几何解释了宇宙的创生和演化。在黎曼演讲后的1

3、30年，物理学家门企图用十维几何来统一物理宇宙的所有定律。黎曼描绘了一个生活在一张纸上的二维动物种族,但是相比高斯，他作出的决定性突破是把这些书虫放在一张弄皱的纸上。这些书虫将会把它们的世界想象成什么呢？黎曼认为，它们仍会推断它们的世界是完全平坦的。因为它们的身体也将被弄皱，这些书虫从没注意到它们的世界被扭曲了。然而，黎曼指出，如果这些书虫企图在这张弄皱的纸上运动，它们将会觉得有一种神秘的看不见的力在阻止它们沿直线运动。每当它们的身体超过纸上的一道皱纸，它们都会被推得左右晃动。这样，黎曼在牛顿力学上作了第一个重要突破，他排除了超距作用。对于黎曼而言，力是几何的结果。黎曼推断，电，磁和引力皆由我们的三维宇宙在看不见的第四维中起皱所致。因此，力本身并不存在，它只是几何畸变引起的明显结果。接着，他开始用数学来描绘这种语言，他花费了几个月时间治疗他的神经衰弱后，终于发现了著名的黎曼度规张量，轰动了数学界。黎曼在它短暂的一生中，解除了2000多年前由欧几里得设置的符咒，但是黎曼没有完成他的关于力场的工作，是因为他缺乏电，磁及引力所遵循的方程。换句话说，他不能精确的知道

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