14　十维、十一维的时空
膜宇宙论

超弦理论对宇宙学的影响是多方面的，其中很重要的一个影响来源于它对时空维数的要求。在超弦理论中，时空的维数变成了十维而不再是四维的。

十维图景

我们认为的时空是空间三维、时间一维的四维时空，而超弦理论预言的时空不止是四维，而是十维。在这样的一幅时空图景中，我们直接观测所及的看似广袤无边的宇宙不过是十维时空中的一个四维超曲面，就像薄薄的一层膜，人类世世代代就生活在这样一层膜上，因此，在此基础上的宇宙论也被称为膜宇宙论。

物理学家们认为，如果九维空间中的六维萎缩到非常小的话，就不需要观测这些多余次元的空间。而在宇宙开始时，与九维空间同等大小的存在，因为某种原因只有三维空间膨胀了。

膜宇宙论的出现

20世纪90年代中期，超弦理论中出现了著名的“第二次超弦革命”，1995到1996年间，美国普林斯顿高级研究所的爱德华·威顿提出了一种十一维时空的新理论。超弦理论中不仅有宇宙弦，还有二维广度膜，三维以上的广度膜等多种维数的膜。要使这些不同维数的膜能同样地存在，时空可能是十一维的。

不管时空是十维也好，十一维也好，我们知道其中的三维膜空间内除引力外所有的力都被封闭起来。我们的宇宙就是在十维或者十一维时空中漂浮着的三维空间，这就是膜宇宙论。这是在1996年，威顿和加州大学伯克利分校的哈加瓦提出的。

还有说法认为膜之间相互碰撞，膜膨胀是宇宙的开始，这被称为火宇宙模型。

更多维的世界

三维世界我们可以直观地认识，四维时空我们也能想象得出来。但是，更多维的时空是个什么样子呢？