高维思维训练系列：爱斯坦和卡鲁扎的故事

高维思维训练系列：爱斯坦和卡鲁扎的故事

号外号外！7月14日晚21：00【书里书外】将邀请美女教授张鹂老师和文鹏天天读书创始人王文鹏老师与您分享张鹂老师新作【这个世界，没那么简单】（高维思维训练的7堂课），在线收听：下载蜻蜓FM搜索FM101.4即可！

《这个世界，没那么简单》将科学的经典理论与社会热点相结合，抽丝剥茧，条分缕析，用生动的文字引导我们发现思考的更多维度，指导我们训练教授级的思维。

布赖恩•格林（Brian Greene）在《宇宙的结构：空间、时间以及真实性的意义》（The Fabric of the Cosmos: Space, Time, and the Texture of Reality）一书中提到这样一段历史：1919年，爱因斯坦收到了一篇论文，这篇论文出自当时还没有什么名气的德国数学家西奥多•卡鲁扎（Theodor Franz Eduaqrd Kaluza）之手。卡鲁扎恳请爱因斯坦和物理学家们接受宇宙有四个空间维度的可能性。他怎么会有这么古怪的想法？爱因斯坦为什么没直接把这篇论文扔进垃圾堆呢？原因在于卡鲁扎发现爱因斯坦的广义相对论方程在更高维度宇宙同样适用，而且在高维宇宙中扩展后又有了一些新的方程；更奇怪的是，这居然就是19世纪麦克斯韦发现的用以描述电磁场的方程！宏观世界和微观世界的原理就在增加一个维度后出现了统一的迹象！

过了几十年，卡鲁扎的这个古怪想法逐渐由其他研究者演化为弦论，似乎要求有九个空间维度。为什么是九个？由于弦论中的方程要求某些条件能被精确地满足，这在三维、四维、五维、六维、七维、八维甚至七千维中都无法实现，但在十维时空（九维空间加一维时间）中却能被完美地满足！

到了1995年，弦论学家爱德华•威滕（Edward Witten）发现还少了一个维度，因为人们在20世纪七八十年代使用的是近似方程，弦理论就出现了五种看似各不相同的版本。威滕发现如果再增加一个维度，就可以将它们统一为M理论，而先前的五个版本都是它的不同组成部分。

图1-11引自《宇宙的琴弦》（The Elegant Universe，布赖恩•格林的另一本关于超弦理论的经典著作），它形象地体现了先前五种弦论（图1-11 a）和后来的M理论（图1-11 b）之间的关系。这不是很像盲人摸象故事的“科学版”吗？

图1-11M理论的拼装

尽管威滕获得的重大发现是与之前的理论研究路数一脉相承的（只是利用额外维度罢了），但是当他在1995年的年度国际弦论会议上抛出他的结果时，还是让包括格林在内的整个研究领域的学者感到强烈震动。

由此可见，维度真是个好东西！思维要突围，就要增加维度。“思维”二字本身就包含“维”，或许正意味着“维度”──复杂思维通常是高维度的思维，而且维度的增加常常会带来惊喜。

维度原理在生活中是非常实用的。在新闻学领域，有“5W1H”的说法，即在报道一个新闻事件时常常会包含以下要素：Who（什么人）、When（什么时候）、Where（什么地点）、What（什么事）、Why（为什么）、How（怎么样）。用“5W1H”基本能描述世界上的任何一个事件。换言之，世界上的任何一个事件，都包含这些基本维度。我们不妨把它画成一张图。

2013年，有一个高考状元从香港大学退学，就是因为对该校的教学环境不满意，希望能到北京大学学中文，于是退学后再一次参加高考，这是在“Where”上做文章。

如果上述这些都做不到，那么能否改变心态，把酷暑当作锻炼意志品质的一种手段？这就是改变看待它的方式“How”。比如，2013年的一条社会新闻，南方某高校的学生为抵挡酷暑买了个大冬瓜当抱枕，这种苦中作乐的心态，想必多年之后必将成为他宝贵的人生经历。

所以，在“5W1H”中任意改变一个或几个条件，困境就有望得到化解。高维度的好处是能帮我们从困境中突围，让我们确信：“困难年年有，办法总比困难多！”

以上内容选自《这个世界，没那么简单》

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