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隐藏的维度

名誉、财富和权力,对于那些梦想在自己的有生之年拥有的人来说,基础物理学并不是最佳职业选择。2000多年前,希腊哲学家德谟克利特推测,物质不是由地、水、火和风的组合产生的,而是由微小的不可分割的组成部分——原子构成的。他认为这些原子是小而基本的、不可摧毁的,并假设这些原子是构成我们周围所有物体和物质的基本成分。

这被称为原子假说,但直到德谟克利特去世后的60代人之后,这个假说才被证明是正确的,他自己的原子也安息在温暖的阳光晒热的地中海土壤中。后来,在1783年,英国牧师科学家约翰·米切尔思考了牛顿力学定律对光的粒子理论的影响时。米切尔构想出一种物体,它们足够密集和庞大,以至于从它们的表面逃离速度甚至大于光速。在这种情况下,米切尔推测,即使光也无法逃逸,这些物体会非常质量庞大但完全黑暗。他将它们命名为暗星。米切尔的想法非常巧妙、革命性和正确,超前了他所处的时代两个世界,直到20世纪这个想法才被广泛承认。

原子作为物质的基本构建块和黑洞作为紧凑的天体物体,这两个想法在被广泛认可之前,都是在几个世纪前提出的。或许我们还可以添加一个更为革命的想法,这个想法最早由西奥多·卡卢萨在20世纪20年代初提出,而阿尔伯特·爱因斯坦自己也曾思考过这个想法,但至今仍有争议。这个想法是,空间中存在额外的、尚未被发现的维度,即除了上下和横向的xy维度之外,还有其他隐藏的方向,我们至今无法感知。但是,这意味着什么?这些维度存在于哪里?它们会是什么样子?我们如何能够检测到它们?

我们的故事发生在1916年,在世界上最大、最血腥的战争中。在索姆战役中,欧洲的年轻一代消耗殆尽时,阿尔伯特·爱因斯坦的思绪却飘向更高尚、更永恒的事物。在过去的10年中,爱因斯坦一直试图扩展他在1905年提出的狭义相对论,想要将其拓展到引力范畴。经过多次失败的尝试,他最终成功地提出了广义相对论。这将我们都熟悉的引力转化为四维时空的弯曲几何学。这是一个美丽的理论,但是很难理解,其中的数学是陌生的,物理学看起来晦涩难懂,而任何可能的实验结果似乎遥不可及。

与爱因斯坦这个新而非凡的理论共同奋斗的物理学家之一就是西奥多·卡卢萨。卡卢萨生于一个消失的社会,是普鲁士下德意志帝国的一部分,他在文化的科尼斯堡市长大,他的父亲是一位学者,在那里,他深深地汲取了德语欧洲和其伟大的大学的知识和传统。现在,他成长的地方和社会已经完全消失或改变,西里西亚早已成为波兰的一部分,而科林格斯贝格成为俄罗斯海军波罗的海舰队的基地。然而,他的思想依然存在。

在思考爱因斯坦的方程时,卡卢萨提出了一个引人注目的问题。根据爱因斯坦的理论,几何学是动态的,是重力物理学的核心。那么,如果爱因斯坦的方程式不是写在三维空间加上一维时间的常规形式中,而是写在五维时空中,其中有四个空间维度和一个时间维度,会发生什么呢?乍一看,这个想法似乎愚蠢,或者只适合对现实世界没有兴趣的数学家来研究。

因为在我们生活的世界中,空间有三个方向或维度,而不是两个或四个,而且还有一个时间维度。所以,尽管在四个空间维度中思考爱因斯坦的方程可能是一种有趣的学术练习,但它肯定与实际物理世界没有任何关联。除非卡鲁扎认为额外的维度非常小,以至于无法观测到。在这种情况下,空间几何将由三个大空间维度和一个小空间维度组成。

于是,卡鲁扎为这样的空间写下了爱因斯坦的广义相对论方程,并解决了它们。结果令人震惊,方程们分离开来,允许以不同的方式重写,然后以完全不同的结构重新组合在一起,可以将其解释为描述三维爱因斯坦广义相对论加上一个行为类似于我们熟悉的电磁力的额外力以及额外粒子的纯三维方程组。卡鲁扎发现了一些令人惊叹的东西:在一个微小的额外维度不可见的极限下,四个空间维度中的引力等效于三个空间维度中的引力加上电磁力。

他将这一结果发表在普鲁士科学院的论文集中,该论文得到了阿尔伯特·爱因斯坦本人的支持。这个结果令人惊叹、深刻而引人注目,但几乎没有人关注。不仅如此,几十年后仍然没有人关注。实际上,这是一个破坏的时期,19世纪德国的丰富文化和科学,曾经是许多杰出的犹太学者(从爱因斯坦开始)的家园和培养基地,正慢慢被癌症般的国家社会主义意识形态的崛起摧毁和扭曲。

在物理学这个更崇高和永恒的世界中,破坏性、富有创造力和有成果的破坏也是当时的主题。在20世纪20年代,人们发现了新的和极端神秘的量子力学世界,该学科的先前基础正在溶解。在物理学的整个历史上,年轻人无论何时都是最好的年,时间充裕,世界在你脚下,大脑中有原子。

与此同时,广义相对论可能是深奥而重要的,但它在三个空间维度中也没有那么令人兴奋。在20世纪20年代、30年代或40年代,广义相对论与观测的联系有限。如果在已知的三个空间维度之外加入一个未观测到假设的第五个维度,为什么有人要花时间研究这个而不是神奇和革命性的量子力学世界呢?因此,先是数年,然后是几十年,然后是整个世纪的大部分时间,额外维度的可能性被归类为科学的边缘地带。

坐落在科罗拉多州落基山脉中的阿斯彭是一个昂贵而独特的山区城镇,对于富裕到能够在这美丽的环境中拥有住宅的人来说,它是一个高端的住所或第二个家园。但在社交上高人一等的房子旁边,有一个物理学中心,物理学家们在那里聚集讨论当前的项目和关于各种主题的深度思想。

1984年,一个会议正在那里举行,参加的物理学家中,伦敦大学女玛丽和西菲尔德学院(伦敦大学的一部分)的迈克尔·格林和加利福尼亚理工学院的约翰·施瓦茨是为数不多坚持额外维度观点的人之一。当雷声在外面响起时,格林和施瓦茨解决并提出了一个被广泛认为是使额外维度在物理上不可能的问题的解决方案。

随着格林-施瓦茨解决方案的广为人知,额外维度迅速成为理论物理学中最热门的话题之一。发生了什么呢?几十年来,物理学家们为了追求其他更激动人心的想法而忽视了额外维度的概念。然而,从20世纪70年代开始,一个古怪的理论在一致性上似乎需要额外维度的存在。这个理论就是弦理论。

弦理论以难以驾驭和复杂的科目而闻名,但它的起源却来自一个问题:从一维受张力作用的物体的方程开始,想象一个小提琴弦或抽打的鞭子。将这些方程推广到端点以光速移动的相对论极限,最后考虑这些方程的量子力学版本并对其进行研究。

使用弦理论来描述强相互作用行为的想法最初由意大利物理学家加布里埃莱·韦内齐亚诺在1968年的革命性夏天提出,当时它被认为是解释原子核内的强相互作用行为的可能方法。尽管从1968年到1973年的五年时间里进行了密集的工作,但这个想法并没有成功。

它面临着两个主要问题:理论预测的粒子与实验上发现的粒子不符,而且更抽象地说,理论的概率计算结果不等于1,如果空间除了我们已知的三个维度外,没有额外的六个维度。这意味着到了20世纪70年代早期,弦理论似乎注定要成为失败的想法堆之一。但是,对于包括格林和施瓦茨在内的一小部分物理学家来说,这个理论有着令人不安的东西,许多关于这个理论的事情运作得出奇地好,有一些奇怪和出乎意料的计算,看起来不仅仅是巧合。为什么会发生这些事情?也许弦理论实际上是其他什么东西,也许使用弦理论来描述强相互作用只是将一个方块硬塞进一个圆孔的绝望尝试。

也许,也许,他们和其他人低声说着,弦理论实际上是引力力量的量子理论,即一直期待的一切的基础理论。弦理论的弦是宇宙的基本构成部分。但对此的回应是漠不关心。量子重力是晦涩的,弦理论也是晦涩的,将两者结合在一起研究的人数几乎是凤毛麟角。因为这是标准模型的伟大时代,几乎每年都有新粒子被发现,所以20世纪70年代中期到晚期的物理学中,弦理论的时髦程度就像粉状假发和高礼帽一样。

此外,它似乎面临着不可逾越的问题。任何试图包含标准模型粒子类型的弦理论版本似乎都在内部矛盾。1984年在下雨的阿斯彭发生的事是,格林和施瓦茨找到了解决这个问题的办法。问题是所谓的反常性,对于量子理论中的许多计算,概率计算结果不等于1。然而,格林和施瓦茨在计算中发现了一个之前被忽视的新术语,并在包括这个术语之后,所有以前的问题都消失了,量子理论突然变得一致了。他们的结果被称为格林-施瓦茨反常消除。

取消以及他们的结果传播的消息使得弦理论成为理论物理学中最受欢迎的课题之一,它要求空间不仅仅需要两个,而是需要六个额外的维度。这是一个关键时刻,外面雷声轰鸣,回荡着它的重要性。额外维度的物理学,这个之前在尊严边缘勉强存在的课题,现在成为了一个知识淘金热的对象,物理学家们纷纷加入其中,试图将弦理论和其六个额外维度与更熟悉的四维物理学和标准模型联系起来。

有人提出,我们世界的粒子和力量源自这些基本弦的不同振动方式,而为了适应我们的现实,它们需要在十个维度中振动。对于困扰爱因斯坦临终时的量子引力的万物理论的追求,再次成为关注的焦点。

莫比乌斯带、克莱因瓶、罗曼曲面,它们是复杂而令人费解的,但仍然是几何形状。几何学作为一个学科已经存在了两千多年,毕达哥拉斯定理、欧几里得的几何教材、圆、平行线、无限平面,它是数学中最古老的学科之一,因此我们可以问,这些微小的额外维度可能采用什么样的形状?它们是由更简单和更熟悉的元素构成,例如直线、圆和椭圆吗?还是它们可能是根本不熟悉的奇特对象,具有奇怪和不寻常的拓扑结构?

对于六个额外维度可能的几何形状,最有趣和最研究的例子之一就是所谓的卡拉比丘流形,它们以意大利裔美国数学家尤金尼奥·卡拉比和中国几何学家姚敬堂命名。这些空间已经引起了数学家的兴趣,因为它们具有美丽的复杂几何结构,这里的复杂指的是复数,例如i,即实数和虚数的和。它们不容易可视化,拓扑上也很复杂,一个典型的卡拉比丘流形具有数百个高维等价的孔,从数学上讲,它们是奇迹,但为什么这些流形在物理学中被如此广泛研究呢?为什么早期的弦论学者选择了这些奇怪的几何形状来折叠额外的六个维度呢?

其中一个原因是这些空间的几何形状自动满足爱因斯坦的引力理论——广义相对论的方程。广义相对论的方程限制了时空曲率的允许形式,这些方程是物理学中最深刻和最有力的思想之一,因此人们期望它们不仅在我们所处的四维世界中成立,而且在扩展我们已知法则的任何更深层次理论中也成立,包括弦理论等思想。

这些卡拉比丘流形符合这个要求,但这还不是全部,爱因斯坦的方程是经典的,它们不包括任何量子物理学的效应。通常,经典方程有一些解,但一旦量子效应启动,这些解就会被破坏,量子效应会产生无法控制的几乎无限的额外能量,这些额外能量就像一颗破坏球,对简单的经典解产生破坏。为了避免这个破坏球,经典解和量子引力理论需要额外的东西,一种额外的保护,一种额外的对称性,可以抵挡这些量子效应。卡拉比丘几何形状具有这种额外的保护,它被称为超对称,这是一种特殊的额外对称性,非常擅长驯服量子物理学最危险的效应。

简而言之,超对称确保量子效应分为两个部分,都是灾难性的,几乎无限的,但符号相反,以便它们精确而完全地互相抵消。然而,超对称仍然只是一种猜想的对称性,它可能是真实世界理论的一部分,也可能不是。当物理学家们在1980年代中期开始对卡拉比丘流形产生兴趣时,只有少数几个例子被知道,人们梦想着这个少数几个例子可能会成为从弦理论的十个维度直接导出标准模型的一条半唯一的路径,科学家们敢于梦想,这是否即将成为物理学史上最伟大的时刻之一?

事实并非如此,卡拉比丘空间的数量不断增长,它们的名称听起来令人愉悦而异国情调,例如四复平面上的五次超曲面或镜像五次超曲面,现在已经知道了数十亿个这样的几何形状,而不再需要一个数学家手工列举并在纸上记录,而是由电脑以每秒微秒的速度计算出来。因此,我们面临着一个非常复杂而优雅的理论,但也面临一个问题,我们生活的世界乍一看并不是十维的,如果这些额外维度存在,物理学家们认为它们会是什么样的?

在四维空间的每个地方,但它们非常微小,一些估计认为它们比原子小十亿倍以上,那么我们如何知道或证明这些额外维度实际上采用何种形式呢?如果它们太小以至于无法被观测到,那么从更基本的角度来说,我们谈论无法看见的额外维度意味着什么呢?什么是看见某物的意义?有个关于著名有魅力的物理学家理查德·费曼的轶事,虽然像所有好的轶事一样,它可能并非完全真实。

据说费曼正在进行一个博士论文答辩,这是一位刚刚提交了关于量子引力的论文的学生的口头考试。学生的论文是关于量子引力的,他进行了许多漫长而复杂的数学计算。然而,费曼担心在这个过程中,学生在数学中迷失了自己,忘记了他的物理学。费曼开始问关于物理尺度、物理尺寸和物理特性的问题。费曼问的第一个问题是可见光的波长是多少?

学生说:“我不知道,也许是一米。”费曼从考官的椅子上站起来,朝学生走过去,他用他的纽约口音说:“对你来说,我的视野模糊吗?”我们之所以能看到彼此并辨认出彼此面部的细节结构,是因为可见光的波长比一微米还要小一点,即一米的百万分之一。任何比一微米大得多的物体在可见光下观察时都不会模糊,因此可见光使我们能够分辨出这些长度范围内的物体。

然而,比这更小的物体无法用可见光看到。原子存在,正如德谟克利特所说,它们是自然界的一部分。然而,由于它们比可见光小一千倍,所以用可见光观察它们是不可能的,可见光简单地缺乏解析它们所需的结构。当然,X射线是另外一回事,但是在我们存在的大部分时间里,人类无法接触到可控的X射线源。

然而,即使我们无法看到单个原子,我们仍然可以感受到它们的影响,每次我们用手触摸任何物体或坐在椅子上时,我们都能感受到原子的影响。当我们坐下时,整个地球都通过重力向下拉拽我们。抵抗这个拉力的是一种电力斥力,当构成我们的物质试图穿过构成椅子的物质时,这种斥力来自原子之间的相互作用。即使我们无法直接观察单个原子,我们可以感受到它们的影响。

如果存在额外的维度,那么在更大的距离上对那些无法解析这些额外维度的人会有什么影响呢?要理解这一点,值得考虑一下维度是什么。我们都熟悉三个维度,它们是我们移动的方向,我们用来标记物体位置的方式。有一个上下的维度和两个水平移动的维度。我们可以把维度看作是给出物体所在位置的标签数,就像在一个二维纸张上的坐标可以让你定位纸张上的任何一个点一样。但是对于四个空间维度、五个或者九个,谁能真正想象出九个空间维度的含义?

在我们的思维中,除了上下和东西南北,我们还能去哪里呢?很难甚至难以想象额外的空间维度意味着什么。这并不完全符合直觉,但我们可以让直觉部分接受这一点。有一种方式可以对此有所感知,就是想象一只昆虫在植物藤上行走,这是一种又长又细的藤,蚂蚁或其他昆虫可以沿着这条藤向前或向后行走。这条藤的表面确实有两个维度,如果我们用强大的显微镜进行放大,我们会看到这个表面由许多细胞组成,向各个方向延伸。

但是,即使是这只小昆虫,它太大了,无法将这条藤视为除了一个线性方向之外还具有其他维度。事实上,这条藤的表面确实有两个维度,但对于一个足够大的昆虫来说,实际上只有一个维度。就像对于蚂蚁来说一样,对于我们来说,如果额外维度足够小,我们和我们的技术对于解析它们来说可能太大且太笨重了。

弦理论的基本弦是足够小的,可以利用额外维度,但是在没有足够小距离的结构解析工具的情况下,我们无法感知到它们的存在。想象一下戴着拳击手套试图建造一个精细的乐高模型,这些距离上的任何结构都是不可触及的。

但是,是否仍然存在类似于椅子下面的东西,额外维度可以通过这些现象来展现它们的影响,即使我们无法解析它们的完整结构?是的,粒子。物理学家无法解析额外维度的完整结构,只能感知其粗略特征,虽然不能获得所有信息,但信息仍然存在,只是受到限制,有点像只能用100个词来描述日常生活一样,我们可以说一些东西,但想想会有多少遗漏。

如果我们模糊了感知额外维度的能力,那么在接近完全无法感知的最后一刻,我们将被留下的最后一件事就是粒子。这是数学的陈述,从数学上也可以推导出这一点,这些粒子的数量、类型和相互作用将反映额外维度的几何和拓扑特性。虽然可能有例外,但通常情况下,额外维度的拓扑结构越复杂,生存下来的这类粒子就越多。

这些粒子将成为从较低维度看到的高维引力理论的遗物。这让我们面临着问题,这些遗留粒子是什么?如果它们存在并且是具有额外维度的理论的普遍特征,那么我们肯定应该能够探测到它们。

首先让我们专注于最有趣和最一般类型的这类粒子,即模弦粒子。模弦粒子,以其复数形式模弦,源于对额外维度的大小和形状的描述。那么,为什么我们不能尝试通过在粒子对撞机(如CERN大型强子对撞机)中制造模弦粒子来观察它们呢?为什么不只是以足够高的能量让粒子相互碰撞,从而制造模弦粒子并因此发现它们呢?

毕竟,这是制造和发现新粒子的一种长期建立的方法。这种方法的问题在于模弦的起源,它们来自引力子的额外维度模式。这样的模弦行为类似于重力,而重力在所有力中是本质上最弱的。重力是如此微弱的力量,以至于当你将小指放在钥匙扣里并提起钥匙扣和钥匙时,你能够克服整个地球的重力拉力,这显示了引力相对于我们的身体和肌肉所使用的任何静电效应来说有多么非常微弱。

因此,引力相对于任何粒子对撞机都太弱,甚至是全功率运行的碰撞器,从史前巨石阵到现在,它们的相互作用比中微子还要微弱,中微子以可以在穿越整个地球时不与任何物质相互作用而闻名。那么我们该怎么办呢?也许额外维度和模弦可能存在,但也许我们永远无法观察到它们。如果碰撞器永远无法制造这样的粒子或达到解析额外维度所需的能量,它们会始终存在作为某种不可接近的其他影子世界,我们实际上永远无法探测到它们。但现在还不是沉湎于最坏的恐惧的时候。

确实,模弦相互作用如此微弱,以至于在首次制造它们时将是非常困难的。然而,这也有一个积极的对应物。一旦它们被制造出来,模弦也将长时间存在。相互作用越微弱,粒子衰变的难度就越大。通过强力相互作用进行相互作用的粒子很容易制造,但它们通常的衰变寿命要远远小于一秒的十亿分之一,而其相互作用仅限于引力强度的等效粒子的寿命可以用年来衡量。但要制造它们,我们需要极端条件,而宇宙历史上最极端的条件发生在宇宙的最初时刻。

在宇宙初始时期,人们相信宇宙经历了宇宙膨胀的时期,它的尺寸在极短的时间内快速且指数级增长。很难过分强调这种增长的速度,事实上,在仅有的膨胀时期内,宇宙被认为大约增长了80倍,而这个时间段比光线从一个原子核的一端穿过到另一端所需的时间还要短,与原子核大小相对应的长度将增长到比地球大得多的尺寸。在这个膨胀时期结束时,宇宙中存在着巨大的能量,这些能量从膨胀的能量转移到粒子中,既制造它们又使它们充满能量。膨胀结束后的结果是一个能量巨大的混合物,可能包含许多不同类型的粒子,这些在膨胀期间存在的能量与空间和几何本身相关。

在爱因斯坦的相对论理论中,几何和重力几乎是一体的,而模弦则是几何的粒子激发,或者至少是额外维度几何的粒子激发。因此,如果模弦确实存在,当膨胀结束并且膨胀能量转移到粒子时,至少其中一部分膨胀能量会自然而然地转移到模弦上。它们在膨胀后分享了丰富的粒子资源,它们被制造出来,它们存在,它们将形成能量被直接注入的粒子的一部分。就在膨胀时期结束的那一刻,模弦的寿命要比其他粒子长得多,所以如果这个情景是正确的,它们将在时间的推移中主导宇宙的能量密度。

最终,即使只是短暂的一瞬间,几乎所有宇宙的能量都将以模弦的形式存在。你可以将其想象成敲击一个巨大的钟,当第一次敲击时,钟会发出丰富而深沉的声音,来自钟内同时共鸣的许多谐波和泛音。但随着时间的推移,高谐波会衰减,无法再听到。原始敲击后几秒钟内,剩下的音符就是持久的谐波。同样,在早期宇宙中,能够存在最久的粒子就是当其他粒子衰变后剩下的粒子。

估计大爆炸后的约一秒之内,大多数粒子将衰变,但模弦将持续近一个完整的微秒,相对来说是一个相对的永恒。仅此一点可能看起来并不那么重要,当粒子衰变时,能量是守恒的,它们的质能不会简单地消失,而是转化为其他形式的能量,特别是相对论粒子,如光子,即光的量子化版本。但随着新宇宙的膨胀,以光子等相对论波的形式的能量会迅速耗散。这是因为存在一种被称为多普勒效应的现象。这个效应指的是根据波源是向我们靠近还是远离我们,波的音高或频率会发生变化。

我们最熟悉这个效应是从救护车的警笛上,虽然警笛本身发出的声音是相同的音高,但当救护车向我们驶来时,我们听到的音调更高,当救护车离开我们时,我们听到的音调更低。对于位于膨胀宇宙中某一点的观察者来说,宇宙的膨胀就像是所有物体都在远离你,不断增大的空间意味着宇宙中的每一个其他点都在不断远离你。

在这种情况下,所有形式的相对论波能都会受到多普勒效应的影响,随着宇宙的拉伸,波长也会拉伸,因此频率(波长的倒数)都会减小。对于光波来说,也就是光子,光子的能量与其频率成正比。随着宇宙的膨胀,光子的频率减小,能量也减小,但对于模弦来说,情况并非如此。模弦将是沉重的,它们的能量与其质量相关,而不是与其运动相关。模弦的质量能量都集中在粒子本身,而不是其运动。这些沉重的粒子不是相对论性的,它们会保持在原地直到衰变。随着宇宙的膨胀,它们会保持在它们最初的位置,保持着所有的质能,直到它们最终衰变。

与此同时,所有质能与运动相关的其他粒子会通过多普勒效应将其能量耗散掉。因此,如果模弦存在,宇宙很可能在膨胀后经历了一个相对较长的阶段,其能量主要以模弦粒子的质量形式存在。几乎在宇宙的最开始,模弦将占据几乎所有的能量形式,这是额外维度的量子激发。如果这是真的,这样一个时期将把从可能性边缘检测模弦转化为一个更传统的艰巨的物理问题,我们如何检测这一微秒的模弦统治的证据?

答案可能在它们最终的衰变中。尽管它们的引力相互作用使它们比其他粒子寿命更长,但模块最终会衰变,其质量能量消失为相对论标准模型粒子,以及可能的非标准模型粒子。其中一种非标准模型粒子的例子是被认为存在但尚未得到证实的轴子。如果一个模块粒子衰变为两个轴子,它们将分别获得模块的一半质量能量,然后以接近光速在空间中传播。

轴子是轻量级的,实际上几乎没有质量,并且相互作用非常弱。虽然其相互作用不像模块那样弱,但足够弱以至于在早期宇宙中以这种方式产生的任何轴子都会自由地流动从过去到现在。因此,模块的衰变可能产生了宇宙中永久的相对论轴子背景,通过宇宙中流动。这将非常难以探测,一个类似的宇宙范围内弱相互作用的粒子混合物是宇宙中子背景,尽管估计每立方厘米有300个或更多的中子,但全球科学家仍在努力探测每年只有一两个中子,通过大型磁场,轴子有一定机会-虽然很小-转化为光子。

因此,通过磁场将轴子转化为光子可能在未来通过仔细观察更好、更大的望远镜来观察显然是空无一物的地方,可能会提供证据,表明早期宇宙曾经充满了模块,即额外维度的量子激发。答案可能并非永远无法触及,就像爱因斯坦的引力理论刚刚有100多年历史一样,它实际上源于超过四个维度的想法几乎有100年历史。

几十年过去了,这个想法仍然令人心动,但仍然是理论性的。也许额外的维度确实存在,我们无法感知它们的唯一原因是我们太大、太笨重,无法意识到它们的存在,就像戴着拳击手套数沙粒一样徒劳。

如果它们存在,它们将无处不在,存在于每一个时空点上,美丽地包裹着微小的几何形状,等待合适的显微镜来揭示它们的美和物理学。也许有一天,我们会确切地知道它们是否存在,以及空间本身是否比我们梦想中的更大、更丰富和更奇特。


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