少年，請(qǐng)證明我們的宇宙只有三維空間

宇宙擁有三維空間的直覺(jué)概念看來(lái)是毋庸置疑，畢竟我們只能上下、左右或者里外地移動(dòng)。但假如有更多的維度又會(huì)怎樣？它們是否一定會(huì)影響到我們？假如不會(huì)，那我們又怎么可能知道它們的存在？

一些研究宇宙開端的物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家提出宇宙擁有多于三維、四維甚至五維的維度，他們相信應(yīng)該有11維！但退一步考慮，我們是怎么知道我們所在的宇宙只擁有三維空間的呢？

證據(jù)1：有且只有5種正多面體。正多面體的定義是一個(gè)實(shí)心立體圖形每一個(gè)面都是全等的正多邊形——像三角形、正方形和五角形，同時(shí)其構(gòu)建模式是每一條棱只與兩面相接。很久以前，數(shù)學(xué)家萊昂哈德?歐拉就證明了每個(gè)正多面體的面（F）、棱（E）和角（C）的數(shù)目有一個(gè)重要關(guān)系式：C-E+F=2。例如，正方體有6個(gè)面、12條棱和8個(gè)角，正十二面體有12個(gè)面、30條棱和20個(gè)角。將這些數(shù)目代入歐拉的等式中結(jié)果都是2，其余3種正多面體代入后結(jié)果也是一樣，而且只有這5種立體能符合這個(gè)等式。

不滿足局限于三維維度的數(shù)學(xué)家們，他們將歐拉的定理推廣到更高的維度空間，正如你所預(yù)期的一樣，他們得出了一些有趣的結(jié)果。在一個(gè)擁有四維空間的維度里，我們只可以構(gòu)造出6種正多面體。其中一種是“超立方體”——這是一個(gè)在四維空間的正多單形體，由8個(gè)胞腔立方體包圍，如同一個(gè)正方體被6個(gè)正方的面包圍一般。假如我們?cè)诳臻g里再加一個(gè)維度會(huì)怎樣呢？在五維世界里，即使是最有雄心的幾何學(xué)家也只能裝配出3種正多面體，這意味著我們已知的兩種正多面體——正20面體和正12面體在五維世界中沒(méi)有類比的凸正多超胞體。

因此，假如我們所熟悉的世界不是三維維度，幾何學(xué)家不可能經(jīng)過(guò)2500年的搜尋卻只找到5種正多面體。他們會(huì)找到6種（在四維空間里），或者只有3種（假如我們生活在五維世界）。然而，我們只知道5種正多面體，這就意味著我們生活在一個(gè)最多只有三維空間的世界里。

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