为什么自然界选择了一个时间和三个空间坐标？

我们提出了物理学和宇宙学中最激动人心的开放问题之一——为什么我们似乎体验到具有三个普通维度和一个时间维度的四维时空——的可能答案。70多年来，我们已知（基本）粒子具有自旋自由度，我们也知道除了自旋之外，它们还具有电荷自由度，这两种自由度都是除了位置和动量自由度之外的。我们可以称这些“内部自由度”为“内部空间”，我们可以把所有的不同粒子，如夸克和轻子，看作是同一粒子的不同内部状态。那么自然会出现一个问题：闵可夫斯基度规和四维时空的选择是否受到“内部空间”的影响？通过对运动方程做出假设（例如粒子在一级近似下无质量），我们论证了对空间和时间维度数量的限制。（实际上，标准模型预测且实验证实，基本粒子在相互作用开启质量之前是无质量的。）接受我们对时空符号和维度数量的解释将是一个支持“内部空间”重要性的观点。